大体积混凝土施工中裂缝控制浅析

摘要:本文作者分析了大体积混凝土结构产生裂缝的原因，并根据自己多年的工作经验，提出了防止大体积混凝土出现裂缝的措施。仅供同行朋友参考。

关键词:大体积混凝土；裂缝：温度控制；施工技术；措施

中图分类号：TV331文献标识码： A

前言

大体积混凝土工程温控施工的关键是从大体积混凝土施工的各个环节控制混凝土内部温度变化，以达到控制混凝土温度裂缝的目的。大体积混凝土施工前，要制定具体的施工方案，在优化配合比设计，改善施工工艺，提高施工质量，做好温度监测工作，加强养护等方面采取有效的温控施工技术措施，施工中，严格管理，严格操作，才能达到理想的效果。

大体积混凝土一般是指最小截面尺寸大于1米以上的混凝土结构。大体积混凝土的非均匀温差，如水化热温升，表面降温，表面收缩等都可能引起自约束应力。自约束应力超过混凝土的抗拉强度便出现裂缝。因此，控制大体积混凝土因水泥水化热引起的温升、内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝及收缩裂缝是施工技术的关键问题。

1原材料的选择

1.1 水泥与骨料

用中、低水化热的水泥配制混凝土。如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等降低水泥水化热。

用粒径较大、级配良好的粗骨料，用中、粗砂作为细骨料。可以减少用水量，减少混凝土的收缩。掺加总量不超过lO％的石块，清洗过的石块粒径为100mm～150mm，可以减少混凝土用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。

1.2 砂、石料含泥量的控制

严格控制砂、石含泥量。若骨料中含泥量偏多，不仅增加混凝土的收缩变形，而且降低了混凝土的抗拉强度。砂的含泥量应控制在2％以内，石子的含泥量应控制在1％以内。

1.3 掺合料及外加剂

掺入粉煤灰等掺合料，应符合现行国家标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJl46、《粉煤灰在混凝土和砂浆中的应用技术规程》JGJ28的规定；

掺入的外加剂，应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119等规范的要求。

通过试验确定，掺入适量的粉煤灰和减水剂，可以改善和易性，降低水灰比，以达到减少水泥用量，延缓水化热，提高抗裂性的目的。

2浇筑

（1）混凝土的浇筑可采用斜面分层布料方法施工，即“一次浇筑、一个坡度、分层浇筑、顺序推进、一次到顶”。采用插入式振捣棒，每个混凝土泵配备3台插入式振捣棒，分三处布置。第一处布置在出料点，为防止混凝土集中堆积，先振捣出料口处混凝土，使混凝土形成自然流淌坡度；第二处布置在坡脚处，确保混凝土下部密实；第三处布置在斜面中部，在斜面上各点严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。每个浇筑区域的振捣由专人负责。特别加强最后一层的振捣，严防漏振。

（2）对于厚度超过3m的大体积混凝土可采用分层连续浇筑，每次分层浇筑厚度小于400mm。每一层浇筑的混凝土必须在下层混凝土初凝之前振捣结束。上层混凝土振捣时，振捣棒必须插入下层50mm左右，进行超深振捣。

（3）采取二次振捣工艺，在混凝土初凝之前进行第二次振捣，可以提高混凝土的密实度和抗拉强度，减少混凝土收缩变形。

（4）为防止混凝土在钢筋下部泌水或混凝土表面产生细小裂缝，在混凝土初凝前，用长刮扛刮平表面，并用木抹子搓毛压实，搓毛后立即用一层塑料薄膜、二层草垫子覆盖，防止混凝土温差过大和表面失水。

3温控措施

控制温度裂缝措施：①合理选择配合比。严格控制砂、石级配和含混量，在混凝土中掺加减水剂和粉煤灰等，优选混凝土配合比，以减少水泥用量，降低水化热温升，既要保证设计强度，又要使混凝土具有良好的和易性、可泵性。②降低混凝土入模温度。为降低浇筑温度，采用低温水、石子洒水冷却、砂表面覆盖等方法降低搅拌温度，尽量缩短混凝土运输时间，混凝土中掺加缓凝剂，使初凝时间延长到6h以上，减缓浇筑速度，并薄层浇筑，以加快浇筑期间热量的散发，推迟水化热峰值出现，延长混凝土升温期。一般大体积混凝土入模温度控制在18℃以下。③控制拆模时间，根据测温结果，若混凝土拆模后的表面温度或大气温度与混凝土内部温度差小于25℃，即可拆侧模：若降低后的表面温度或大气温度与混凝土内部温度差大于25℃时，不仅不能拆侧模，还应采取模板上覆盖保温材料的保温措施，减小温差。④通过监控，及时掌握混凝土温度动态变化。在施工过程中，应对需严格控制温度的部位埋设测温点，并做好记录，如果内外温差超出规范要求，则需采取相应措施，确保混凝土构件内部温升与表面温度的变化值。a)温度监控的最终目的是为了掌握混凝土内部的实际最高温升值和混凝土中心至表面的温度梯度，通过采取温控措施，可保证了大体积混凝土结构的内部与表面的温差符合规范要求；b)温度是直接关系整个混凝土结构质量的关键因素。为了客观地反映混凝土温度状况，在施工中应对原材料温度、出机温度、入模温度、自然温度、混凝土内部温度、混凝土表面温度等项目加强测试，便于及时调整温控措施。通过有效的温度监控措施，可以保证混凝土结构的内部与表面的温差小于规范要求25℃以内的要求，是有效控制混凝土表面裂缝情况出现的措施。⑤加强混凝土的养护和保温。混凝土浇筑后做好早期湿养护，以减少混凝土内外温差，以提高早期弹性模量，增强抗裂性，避免降温与干缩共同作用。大体积混凝土降温与干缩同时发生，会导致应力累加，是后期出现裂缝的主要原因之一。为此在混凝土拆模养护后，随即回填土，整个基础底板部分保持湿润状态，预防在降温期内混凝土产生过大的脱水干缩和湿度变化。

4主要施工措施

（1）充分利用混凝土的后期强度，可以减少混凝土中的水泥用量，减少水化热和收缩。

（2）加强混凝土的振捣，提高混凝土的密实度，减小收缩变形，保证施工质量。

（3）初凝时间的控制：混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间，同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。为了调整混凝土的初凝时间需要掺入的外加剂(缓凝剂)要做试验。

（4）温度应力不同于普通静荷载下的应力，它是变形变化引起的应力状态，其主要特点是材料首先要求自由变形，如结构的边界条件允许自由变形，则不存在约束应力；但是，如果自由变形得不到满足，必然产生约束应力，约束应力超过一定数值就会开裂。通过采取分块浇筑大体积混凝土，或在适当的位置设置施工后浇带，以放松约束程度，减少每次浇筑长度的蓄热量，以防止水化热的积聚，减少温度应力。

（5）大体积混凝土基础与混凝土垫层之间设置滑动层，如采用刷热沥青或铺卷材。在垂直面用聚苯乙烯泡沫塑料设置缓冲层，以消除嵌固作用，释放约束应力。

5结语

在大体积混凝土的施工中，采取以防为主，采用温控施工技术，在混凝土原材料的选择、配合比设计、浇筑、保温养护及施工过程中的混凝土内外温度监测等环节，采取一系列的技术措施，以防止大体积混凝土出现有害裂缝。

[参考文献]

[1]GBJl46．粉煤灰混凝土应用技术规范[s]．

[2]GBJ50119．混凝土外加剂应用技术规范[s]．

[3]王铁梦．工程结构裂缝控制[M]，中国建筑工业出版社，2000