大体积混凝土浇筑质量及控制

摘要：在大体积混凝土工程的体积较大、容易开裂，给工程结构和合理使用造成很大的威胁，导致工程的质量受到影响。如何采取有效的措施对裂缝裂缝进行预防控制，是当前建筑工程施工中需要面对的一个课题。

关键词：大体积混凝土；裂缝；浇筑；质量；处理；预防

中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：

引言

随着我国经济的快速发展，对基础建设的质量要求也越来越高。现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工。然而，大体积混凝土裂缝却是一个普遍的技术问题，裂缝的产生直接危害工程的质量，影响其使用寿命，因此必须采取措施进行控制。

1、大体积混凝土的定义和施工特点

1.1 大体积混凝土的定义

大体积混凝土的截面尺寸较大，我国规范认为，当基础边长大于20m，厚度大于1m、体积大于400平方米时称为大体积混凝土。当基础尺寸大到必须采取必要的措施来处理混凝土内外所产生的温差，合理的解决混凝土体积较大所引起的应力，控制裂缝在合理的范围内，这种混凝土才称的上是大体积混凝土。

1.2 大体积混凝土的施工特点

大体积混凝土最大的特点就是大区段为单位进行施工，由于每个施工区段的体积都比较大，因此水泥水化引起结构物内部温度的升高，冷却时如果不采取一定的技术措施控制，就会有裂缝的产生。为避免这种现象的发生可以在混凝土中掺加粉煤灰，控制一次的浇筑高度和速度，必要时采取人工冷却。

2、大体积混凝土裂缝出现的原因

2.1 温度导致裂缝

温度与湿度问题是引起混凝土裂缝产生的主要原因。由于混凝土在硬化的过程中是一个水泥水化的过程，因此其在凝固中必然会发生一定的热量，而大体积混凝土结构中由于横断面面积较大，使得这些热量很难及时的散发出去，同时容易受到外界温度的影响而出现裂缝现象。这些裂缝主要是应力作用下出现的。尤其是在混凝土施工的过程中，许多的内部温度与外界温度相比较都是较高的，因此一旦这些温度得不到解决，其必然导致裂缝现象。其次混凝土本身就是一种脆性结构，其抗拉强度是抗压强度的十分之一左右，因此在短期内一旦超出了预计的变形伸缩，极容易出现混凝土裂缝现象。一般来说，在大体积混凝土的施工中，其拉应力通常都是由钢筋决定的，而混凝土知识承受压应力。因此在施工中由拉应力引起的裂缝现象是极为常见的因素。

2.2 混凝土收缩裂缝

混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响，一般中低热水泥的收缩量较小。

2.3 外荷载导致裂缝

为了提高大体积混凝土强度，大体积混凝土常与地基浇筑在一起。早期，因混凝土内部温度上升，大体积混凝土膨胀受到地基约束会产生压应力。而在后期温度下降时，混凝土收缩受到地基约束便会产生拉应力。由于混凝土的抗压性能远优于抗拉性能，因而大体积混凝土在受压时一般不会出现裂缝，而当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会在混凝土中出现垂直裂缝。

3、大体积混凝土裂缝的预防措施

3.1 设计方面

(1)配合比。合理的配合比是预防和控制裂缝的基本保障。选配的原材料须满足标准规范要求，骨料级配、水灰比、外加剂、用水量等都要严格把控，并对配合比进行适当优化。(2)增配构造筋。为了有效提高大体积混凝土的抗裂能力，宜选用直径小、间距密的配筋形式，且全断面的配筋率控制在0.3%～0.5%为宜。(3)防止应力集中。为有效避免混凝土的薄弱部位由于外力作用而出现应力集中的现象，在设计时，应重点对此部位采取增强措施。(4)合理设置暗梁。通过科学合理的设置暗梁，可以有效提高构件边缘部位的极限抗拉强度，避免过早出现裂缝。(5)科学布置后浇带。在正常施工作业条件下，后浇带的间距宜为30m左右，浇筑时间应大于2个月。

3.2 原材料的选择

(1)优先采用水化热较低的水泥。如大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥等。(2)在保证混凝土强度等级的前提下，使用适当的缓凝减水剂，减少水泥用量，延缓水泥水化放热速率，以减小水化热。(3)掺加火山灰、粉煤灰等活性混合材料，替代部分水泥，能在保证混凝土强度前提下，有效地减小水化放热量。(4)预冷却骨料，使混凝土拌合物保持较低的浇注温度。

3.3 控制温度

(1)减少混凝土中的水泥用量，改善骨料级配，优化混凝土配合比。在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰，可以增加混凝土的密实度，提高抗渗能力，改善混凝土的工作度，降低最终收缩值，利用粉煤灰作混凝土的掺合料，降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升，提高混凝土的后期强度及其抗裂能力；(2)降低混凝土的浇筑温度，拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却；(3)减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热（热天浇筑）；(4)埋设水管，冷水降温。

3.4 添加外加剂

添加外加剂，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，防止开裂，提高混凝土的耐久性。外加剂可以从以下几个方面来选择：(1)UFA膨胀剂，它可以等量替换水泥。并且是混凝土产生适度的膨胀。一方面，保证混凝上的密实度；另一方面，使混凝土内部产生压力，使混凝土收缩得到一定的补偿。(2)大体积混凝土宜采用缓凝型高效减水剂，其减水率不宜小于 18%。减水剂掺入混凝土拌合物后，能使水泥颗粒充分分散，使水泥浆的絮凝状凝聚结构变成分散性结构，将絮凝状凝聚结构中所包括的水分释放出来。在相同的和易性条件下，降低水泥水化热的产生，并延缓温升峰值出现的时间。(3)缓凝剂的使用。缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失。

3.5 混凝土养护

大体积混凝土的养护工作是很关键的，而这一点往往被忽视。大体积混凝土根据强度等级、现场条件及施工季节合理选用养护措施，高层建筑基础多采用覆盖保温保湿养护。混凝土初凝后要及时覆盖，要求覆盖必须严密，不能出现混凝土外露现象，覆盖层厚度由温度计算确定。混凝土内部预埋热电偶或预埋钢管测温，测温点被覆盖12小时后即开始测温，密切注意各点温度变化情况，一旦内外温差超过25℃，要及时加强保温措施。对于掺粉煤灰混凝土，当覆盖层拆除后，仍必须浇水保湿养护至14天以上。

4、混凝土裂缝处理措施

4.1 表面修补处理法

在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

4.2 灌浆、嵌缝封堵处理法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。

4.3 结构加固处理法

结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.4 混凝土置换处理法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

结束语

综上所述，在建筑工程施工过程中，大体积的混凝土施工是最为常见的施工内容。但是施工中容易有裂缝的出现，影响到工程的质量，需要加以防治。因此，加强大体积混凝土裂缝的预防和处理是对工程质量控制的有效手段。

参考文献

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[2]张波.大体积混凝土裂缝的控制[J].山西建筑，2007（2）：146-147.