大体积混凝土裂缝预防和控制的几点考量

摘要：随着建筑业的发展，大型公共建筑和的住宅层次和高度也不断向高处和深处延伸，最直接的影响就是地下室底板厚度的增加。大体积混凝土底板施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点，是一个施工重点和难点部位。在本公司开发的小区工程中，针对大体积混凝土施工和质量控制采取了一系列措施控制温度裂缝，为相关项目和后续项目提供了很有意义的借鉴。

关键词：混凝土 裂缝 温差 措施

一、大体积混凝土裂缝类型及原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括温差裂缝、塑性收缩裂缝、收缩裂缝等。

（一）、温差裂缝是混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝产生的主要原因是水化热引起混凝土内部和表面的温差过大。建筑工程中的大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩，由此形成的应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因，主要表现为表面裂缝。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。尤其是在截面突变部位、转折等部位易发生。

（二）、收缩裂缝（实际也有温差影响），由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩加上混凝土失水引起的体积收缩很显。受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这种裂缝主要为贯通裂缝。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。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。

（三）、塑性收缩也是大体积混凝土裂缝的一个原因。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下，混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加快，于是裂缝迅速扩展。在设计配合比、原材料选用、保温保湿保养方面要针对做好措施。

裂缝产生不是单一形式，也不是单一原因造成的，但是主要原因是内外温差过大导致的。

二、裂缝的预防和控制措施

主要从设计、原材料、施工工艺控制、温度控制以及相关保养工作，预防、减轻和控制大体积混凝土裂缝。

（一）、设计控制

裂缝控制首先在设计阶段或者在会审是针对其特性做好以下几点

1、避免设计结构突变而产生应力集中，尽量合理设计布局

2、增配构造筋，提高抗裂性能。?在大体积混凝土内设置必要的温度配筋，在截面突变和转折处，底顶板与墙转折处，孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，防止应力集中，预防裂缝出现。?易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土极限抗拉强度。

3、在结构设计中应充分考虑结构特征和气候特征，合理设置后浇缝。

4、掺加无机纤维控制混凝土内部微裂缝产生。

（二）、原材料控制

目前一般都采用商品混凝土，应该事先与供应商交底，明确相关技术和质量指标，加强进场验收和复验。

1、精心设计混凝土配合比，尽量考虑利用混凝土60d后期强度,减少水泥用量已达到降低水化热的要求。

2、尽量选用低热或中热水泥，在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。

3、适当搀加粉煤灰，提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。

4、选择级配良好的骨料。应选择线膨胀系数小、弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料，尽量采用中砂，严格控制砂、石子的含泥量。控制水灰比在0.6以下。

5、适当选用外加剂，如减水剂和引气剂。

（三）、施工工艺控制

浇筑时采用斜面分层、依次推进、整体浇筑或分块分层方法，利于散热和减少约束作用，上叠合层在下层混凝土的初凝之前浇筑。加强混凝土的振捣，提高密实度。尽量采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。尽可能晚拆模，拆模后及时采取措施，保温保养。

大体积混凝土的表面水泥浆较厚，对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将及时汇集排除。在混凝土浇筑后4～8h内，将部分浮浆清掉，初步刮平，然后搓平压实。，终凝要前进行二次抹压，以便将初凝以后表面会出现龟裂消除，宜晚不宜早。

（四）、温度控制技术措施

1、混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的，通过应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度，减少和避免裂缝风险。

2、?加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，及时调整保温及养护措施，使混凝土地温度梯度和湿度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。

3、尽量降低混凝土入模浇筑温度，拌合水掺加适量冰块，降低混凝土温度，必要时用湿润草帘遮盖泵管。但防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土运行期的稳定温度。保持混凝土表面温度不应下降15℃以上。对一些厚度和面积都较大的大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道，在内部通循环冷水或冷气冷却，降温速度不应超过0.5℃～1.0℃/h。

4、保温养护厚度采用热工计算，一般采用先铺一层塑料布封闭混凝土表面，上面铺三层厚草帘子，具体根据季节和温差计算来决定草帘子的增加量。当混凝土表面温度与大气温度基本相同时（约4～5d），改为保湿保温养护。考虑季节因素，夏季应注意避免暴晒，注意保湿，冬季应采取措施加强保温覆盖，以免发生急剧的内外温差梯度。

（五）、养护

1、温差控制与养护是互相交叉结合，互为补充，并不严格区分，一方面使混凝土免受温差变化而产生裂缝。另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计强度和设计抗裂能力。适宜的温、湿度条件是相互关联的，混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

2、混凝土的早期养护要配合好温度控制工作。新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求，但由于蒸发等原因常引起水分损失而影响水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。要严密包封保水，切实做好养护工作。

3、采取长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，发挥凝土的“应力松弛效应”。

三、 结语

以上措施在公司所涉及项目中广泛采取，并结合具体项目情况合理控制施工质量。在大体积砼施工完成后进行实体检测，未发生影响工程质量的问题，取得较为明显的效果，也为以后项目施工积累了经验。