浅议大体积混凝土裂缝防治措施

【摘要】本文从大体积混凝土的界定着手，结合本人近几年参建的岚山油库、天津中转油库10万m3储罐承台基础工程等项目施工经验，简述了大体积混凝土裂缝防治措施。

【关键词】大体积混凝土；施工工艺；浇筑；裂缝；防治

一、大体积混凝土的概念及特点

大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上，施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。其施工特点为：整体性要求比较高，并且要求连续浇筑；结构的体量较大，浇筑混凝土后形成较大的内外温差和温度应力。

二、材料控制

（1）水泥：普通硅酸盐水泥水化热较高，特别是在大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，导致混凝土内部温度过高，与外部温度产生较大的差异，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝。（2）粗骨料：在满足输送泵送筑情况下，采用粒径5～31.5mm连续级配石子，含泥量不大于1％。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少水和水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升，控制混凝土收缩变形。（3）细骨料：采用中砂，细度模数大于2.3，含泥量不大于3％。选用粒径较大的中砂拌制混凝土比采用细砂拌制混凝土可减少用水量10％左右，同时可以减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升。（4）粉煤灰：采用添加粉煤灰和矿粉技术。选用二级粉煤灰，在混凝土中掺用适量的粉煤灰和矿粉不仅能够节约水泥，降低水化热，增加混凝土和易性，而且能够大幅度提高混凝土后期强度，大大降低了混凝土前3天的水化热。（5）外加剂：采用外加膨胀剂（HEA）和高效缓凝减水剂，降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，提高混凝土的抗裂性。添加适量的膨胀剂（实际掺量由试配确定），在混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力，从而提高了混凝土抗裂能力。添加适量高效缓凝减水剂（实际掺量由试配确定），能有效延长混凝土凝结时间，减缓水泥水化反应，使水泥水化放热速率减慢。水化热速率减慢有利于热量消散，使混凝土内部温升降低。

三、混凝土浇筑

（1）混凝土搅拌、输送。混凝土采用商品混凝土，采用混凝土运输车运到现场，采用混凝土输送泵送筑。（2）混凝土浇筑工艺。10万m3储罐承台为大体积混凝土混凝土基础，截面为原著型，其截面尺寸为：直径81m、高1.7m，浇筑时采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。浇筑时先在一个部位进行，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序分层推进，每层的浇筑厚度控制在300mm～500mm，直至达到规定高度。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土浇筑的坡面上，确保每层混凝土浇筑间歇时间不超过规定的初凝时间。（3）混凝土浇筑时，在每台泵车的出灰口处配置1台振捣器，考虑到混凝土的坍落度比较大，一般可斜向流淌1米远左右，设置2台振捣器负责斜坡流淌处振捣密实，另外设置3～4台振捣器主要负责混凝土振捣。（4）浇筑过程中安排专人振捣，振捣采用多点同时振捣，以防漏振和过振发生，做到“快插慢拔”。在振捣过程中，应将振动棒上下略作抽动，以便上下振动均匀。为保证混凝土密实，底层混凝土振捣时间控制在50秒，上层混凝土表面应以不显著下沉、不再出现气泡、表面泛浆、形成水平面为宜。分层振捣时，振动棒应插入下层5cm～10cm，以消除两层间的接缝。沾在水平钢筋上的砂浆用振动棒轻轻碰落，不能让其长时间滞留。浇筑时，每隔半小时左右，对已浇筑的混凝土进行一次重复振捣，以排除混凝土在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性。（5）由于混凝土坍落度比较大，会在钢筋下部产生水分或在钢筋上部产生细小裂缝。为了防止这些裂缝的出现，及时清除了表面浮浆，软弱混凝土层，浇筑后3～4h内初步用水平刮杠刮平，初凝前用木抹子搓平压实不少于2遍，且应用木模第二次抹光，消除混凝土表面的龟裂纹，并按严格经过计算的保温施工方案覆盖养护保温。

四、混凝土养护保温

（1）根据现场实际我们采取保温养护的施工工艺，即采用覆盖两层塑料布、两层毛毡，先铺一层塑料布、两层毛毡、然后再铺盖一层塑料布作为保温层，经过计算能够满足要求。实施过程中，安排专人负责测温，根据测温结果显示，混凝土升温高峰值在浇筑后的第3～4天出现，内部最高峰值为55℃左右，混凝土表面温度为38℃左右，内外温差小于25℃，达到了预期的目的。（2）由于混凝土厚度、体积的增大，其内部热峰值出现龄期也相应延长，混凝土内中心热峰值出现龄期为3～4天，因此，做好此时间段混凝土的养护和监测工作尤为重要。

五、混凝土测温

（1）《混凝土结构工程施工及验收规范》中规定“对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取措施，测定混凝土表面温度和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时，温差不宜超过25℃”。（2）混凝土测温采取分层测温方法，根据混凝土配合比、气候条件及养护方案，确定砼预埋温度测点，测温点位置由内向外均匀布置，每组测温点的层数根据基础高度确定，采用温度计进行测温。

（3）测温孔采用φ25镀锌钢管设置，为保证混凝土导热，测温管内灌注变压器油，测温管高出混凝土面100mm。（4）配备专职测温人员，测温内容：混凝土入模温度、入模时大气温度、养护温度记录、内外温差记录。温度监测数据采用电脑整理分析，并打印出每个测点的温升值和温差值，作为研究和调整控温措施的依据，防止混凝土出现温度裂缝。（5）测温时间间隔：测温从混凝土浇筑后24h开始，升温阶段每2h测一次，降温阶段每4h测一次，根据温度变化情况，3～5天后，每8h测一次，7～10天后，每天测一次，当内部温度基本稳定，且与大气温度差小于25℃时，整个监测阶段结束。（6）测温时，要求测温人员如发现混凝土内部温度与外部温度之差超过25度或温度异常，应及时汇报项目部，以便及时采取补救措施。

六、技术管理措施

（1）项目部必须根据工程特别，结合各类影响因素制订切实、可行的技术措施和质量控制措施，并逐级进行了技术交底，做到层层落实，确保顺利实施。（2）混凝土浇筑严格控制坍落度及初凝时间，不留冷缝，并保证浇筑的交接时间控制在初凝前。（3）项目部设专人负责测温及砼养护工作，发现问题应及时向项目部汇报。（4）控制温度裂缝措施。第一，合理选择混凝土配合比，降低水化热温度。要求搅拌站优选混凝土配合比，使用大粒径粗骨料，严格控制砂、石级配和含泥量，掺加适量的减水剂和粉煤灰等。减少水泥用量，降低水化热温升。第二，降低混凝土入模温度。为降低浇筑温度，要求混凝土中掺加适量的缓凝剂，使初凝时间延长，推迟水化热峰值出现，延长混凝土升温期。第三，控制拆模时间，根据测温结果，若混凝土拆模后的表面温度与混凝土内部温度差小于25℃，即可拆模，拆模后应继续进行保温。第四，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，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，应尽快回填土，使整个基础底部保持湿润状态，预防混凝土在降温期内产生较大的脱水干缩和湿度变化。

参 考 文 献

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