本站原创一、大体积混凝土温度裂缝及产生机理
大体积混凝土因其体积很大,水化产生的大量水化热无法在短时间内散失,从而使其内部温升既快又高。一般水化开始后3～5d 左右,内部温度可达到最高值,此时体积亦急剧膨胀. 随后,由于水化产生的热量减少,伴随热量的散失,混凝土内外温度开始缓慢下降,同时体积收缩。由于导热性差,大体积混凝土内外降温速度明显不同,内部降温很慢,外部降温很快;内外收缩程度也随之不同,外部收缩大于内部收缩. 这种内外收缩的差异使得混凝土内部给外部提供了约束,产生了外表的约束拉应力. 当内外温差过大时,拉应力超过混凝土抗拉强度,混凝土产生表面裂缝,这种表面裂缝给贯穿裂缝的形成提供了条件.浇筑后升温过程中混凝土的弹性模量很低,基本上处于塑性或弹塑性状态,受到边界约束时产生的压应力很小. 而降温过程中,弹性模量迅速增高,约束产生的拉应力也随之增大,且抵消前期压应力后还存在很大的剩余拉应力. 当剩余拉应力大于混凝土此时的抗拉强度时,结构便出现内部收缩裂缝,若与外表裂缝连接便会形成贯穿裂缝.内部的水分蒸发散失也要引起混凝土体积收缩,这种失水收缩过程总是由表及里逐步发展。由于温度不均匀,失水收缩变形也随之不均匀,平均的失水收缩助长了温度变形引起的应力,导致混凝土开裂。二、以江阴魔方时代广场工程为例。
1、 工程概况江阴魔方时代广场工程，位于江阴市城市客厅。本工程主楼地下1层，地上15层，钢框架核心筒结构；总建筑面积6.67万平方米。底板最厚1.3m，底板及顶板混凝土设计强度等级C35，抗渗等级P6；地下室混凝土工程属于高强大体积混凝土工程。施工时间段为2009年11月下旬至2010年下旬。
2、混凝土设计要求
地下室结构构件加掺混凝土抗裂防渗膨胀剂或SY-G混凝土膨胀剂，掺量按具体产品要求定；加掺抗裂抗渗聚丙烯纤维，掺量按具体产品要求定。
3、经过甄选，确定外加剂
3.1借鉴其它工程的经验，确定外加剂
经过甄选，外加剂采用江苏恒神纤维材料有限公司的“丹强丝”、武汉三源特种建材有限责任公司的SY-G膨胀剂。
3.2外加剂的作用
3.2.1“丹强丝”——特种混凝土/砂浆抗裂抗渗抗冲磨纤维是一种用于混凝土及砂浆制品，能够显著提高其制品抗裂、抗渗、抗冲磨等作用的新型高分子材料。该种纤维采用了化学改性与物理改性，并采用了特殊的纤维表面处理技术，有效地提高了与混凝土的啮合度和物理接触力，对减少各种塑性收缩、离析、水化热温度等因素导致的非结构裂缝，提高抗裂抗渗、抗冲击功能，延长混凝土制品的使用寿命起到了极大作用。0.1%的体积掺量，抗裂能力提高达100～150%，抗渗能力提高达70%以上。“丹强丝”因具有独特的表面处理技术，纤维混凝土的和易性足以满足浇注、施工等需要。
将“丹强丝”按一定比例混和于混凝土制品中还可改善以下性能：
①、 提高混凝土的抗冻效果及循环解冻性能，按混凝土体积的0.1％掺量，冻融D50其抗冻重量损失率由1.53%下降为0.05%,抗压强度变化率由2.01%下降为0.11%。
②、 按混凝土体积的0.1％掺量，减少和消除混凝土制品表面细小裂纹和降低空气渗透性能效果明显，抗渗透性能（1.2Mpa条件下测试）提高100%以上。含气量低于1.8%，比不加该纤维低2.6倍，可极大地延缓混凝土中钢筋的腐蚀。
③、 该纤维因经过改性，耐化学性好，收缩蠕变性小，其酸、碱性能溶解度均低于0.2%，可用于耐酸耐碱需求的特殊场合。
④、 可改善混凝土表面质量及整体性，喷射施工时还可减少材料的损耗。经施工现场称重检测，砂浆回弹量由25.5%下降至6.02%左右。
⑤、 提高混凝土的耐磨擦性能、抗粉碎性能，赋予混凝土制品很好的韧性，延长其使用寿命，相对抗冲磨强度增加50％以上。十分适宜水电工程等方面的应用。
⑥、“丹强丝”成功地采用了水溶性小包装袋，无污染、不需回收、对混凝土质量无不良影响，属绿色环保包装。施工时可将小包装袋直接投入混凝土搅拌机中搅拌使用。
⑦“丹强丝”在施工中具有：分散性好，握裹力强；乱向分布、自动补强；施工简易，安全无毒；无磁防锈，防腐耐碱；经济合算，效果可靠之优点。
3.2.2 膨胀剂主要功能是补偿混凝土硬化过程中的干缩和冷缩。为减免收缩开裂，它可以应用于各种抗裂、防渗混凝土，尤其适用于与防水有关的地下、海工、水工、地铁、隧道和水电等钢筋混凝土结构工程，以及二次灌筑的工程。
① SY-G型高性能膨胀抗裂剂产品的反应机理
SY-G型高性能膨胀抗裂剂产品中的CA活性高，水化速度较快，它与CaSO4水化生成的钙矾石（C3AR源于：标准论文格式范例www.808so.com
26;3CaSO4•32H2O）作为早期膨胀源可以补偿混凝土硬化初期的自生收缩，水化热温升引起的冷缩和部分的干缩，CA2与CaSO4水化生成钙矾石（C3A•3CaSO4•32H2O），主要用于补偿混凝土中期的干缩，减少收缩落差。
生成的钙矾石（C3A•3CaSO4•32H2O）,能有效的填充在混凝土的孔缝中，它与C-S-H凝胶交织在一起，形成致密的水泥石结构，在受到钢筋及邻位的约束，而产生0.2～0.7MPa的预压应力，在混凝土不同的龄期有不同的膨胀矿相生成,使混凝土的膨胀增长曲线与混凝土强度曲线相协调,有利于膨胀能的最有效发挥,有效补偿混凝土的收缩。保证了混凝土净收缩量在各个龄期始终小于混凝土极限延伸,这样就有效达到了抗裂防渗的目的。
② 膨胀抗裂的技术特点
(1)高效的膨胀效能：特种膨胀熟料中含有CA、CA2、A3S三种膨胀矿物,它们从不同途径和不同时段生成膨胀产物钙矾石,使混凝土产生高效膨胀效能。
(2)适度的膨胀效果:采用回转窑煅烧的熟料,选用的原料有效成分纯度高,杂质少,矿物组成可控制,可避免采用原生的矿物配制而成的传统膨胀剂由于化学成分波动大而导致膨胀效果不稳定的不良影响。
(3)稳定的膨胀过程:水化反应活性高,水化反应周期短,膨胀性能稳定,对混凝土早期强度无明显的影响,对后期强度有增强作用。
(4)低碱含量:该产品选用低碱原材料生产,因而可以有效抑制碱-硅、碱-硅酸盐、碱-碳酸盐等碱-集料反应。
(5)具有抗裂防渗的独特性:它的独特性反应在产品使用过程中，具备“同步补偿收缩”的性能，即在混凝土中掺入SY-G型高性能膨胀抗裂剂，产生的膨胀与混凝土收缩同步发展，在不同时期、不同量值、不同晶体矿物的不同作用机理下，共同作用的混凝土膨胀量产生0.2~1.0MPa的预压应力，将持续补偿或削减混凝土的收缩，保证了混凝土净收缩量在各个龄期始终小于混凝土极限延伸值，这样就有效达到了抗裂防渗的目的。
(6)环保、安全:该产品不含氯离子,对钢筋无锈蚀作用;抗化学侵蚀作用;抗化学侵蚀、耐麿性、抗碳化能力均优于普通混凝土;无毒、无味,对水质无影响;属绿色环保型高性能膨胀抗裂剂产品。
③ 技术性能
（1）掺量: 防水混凝土掺胶凝材料6%～8％，补偿收缩混凝土掺胶凝材料8%～10％，填充性混凝土掺胶凝材料10%～12％；
（2）细度（0.08mm筛筛余）＜12%，比表面积250～350m2/kg;