关于大体积水池混凝土裂缝的探讨

摘要：随着城市、城镇化的快速发展，城市、城镇人口也迅速增长，而水电的需求量就越来越大，大体积水池的建设也就日益增多。因而在基础大体积混凝土施工和水池内外墙混凝土施工中，如何采用正确而合理的施工方法来保证大体积混凝土的施工质量，有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现和发展，以保证人们的正常用水需求，就显得非常重要。

关键词：大体积水池; 混凝土; 裂缝; 质量管理

Abstract: with the rapid development of urbanization, urban, city, town's population is growing rapidly, and water and electricity demand more and more big, big volume of the construction of the pool is increasing. Thus in big-volume concrete construction and pool the external walls of concrete construction, how to use the correct and reasonable construction method to ensure the construction quality of mass concrete, prevent and control the deformation of the concrete cracks appear and development, in order to ensure that the people's normal water demand, it is very important.

Keywords: big volume pools; Concrete; Crack; Quality management

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

随着城市、城镇化的快速发展，城市、城镇人口也迅速增长，而水电的需求量就越来越大。大体积水池的建设日益增多。因而在基础大体积混凝土施工和水池内外墙混凝土施工中，如何采用正确而合理的施工方法来保证大体积混凝土的施工质量，有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现和发展，以保证人们的正常用水需求，就显得非常重要。笔者以在现场管理的一个大型给水工程为例谈谈怎样做好大体积混凝土的施工质量控制。

一、混凝土裂缝产生的原因分析

（一） 基础大体积混凝土裂缝产生的原因

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，（当水泥用量在350－550kg/m3，每立方米混凝土将释放出17500～27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高）。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到25℃～26℃时，混凝土内便会产生大致在10Mpa左右的拉应力）。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝；此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。

混凝土降温阶段，由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。

（二） 水池墙板混凝土裂缝产生的原因

水池墙板混凝土裂缝主要是收缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝。

二、防止大体积混凝土裂缝产生的对策措施

（一） 混凝土配合比合理

根据上述对大体积混凝土产生裂缝的原因，混凝土配合比的选定是至关重要的。经工程实验室反复试配，每立方米混凝土配合比为32.5#矿渣水泥342kg，连续级配碎石（粒径5-30mm）1062kg，中粗砂708kg，掺合料（粉煤灰）39kg， HEA高效防水剂为12.2kg，水185kg，坍落度140―160mm。

（二）、原材料的选用合理

1、合理选择水泥品种

本工程选用海螺水泥厂325#矿渣水泥，出厂后贮存7d以上，使用前经复试，合格后方能使用。严禁使用安定性不合格的水泥。

2、合理选用骨料

在满足施工要求的情况下，尽量选用粒径较大、级配良好的石子，以减少用水量和水泥用量、混凝土的收缩和泌水性。粗骨料中的针、片状颗粒按重量计应不大于15%。掺加块石。在无筋或少筋的大块混凝土中，可掺入不超过混凝土体积的25%的大块石，以减少水泥用量，降低水化热。细骨料以中、粗砂为宜。严格控制砂、石的含泥量。石子控制在小于1%，黄砂控制在小于2%。

3、合理选用外掺料

在混凝土中加入适量的外加剂，可以改善混凝土的特性，减少水泥用量，减少混凝土的温升。同时可降低水化热释放的速度，延缓温度峰值出现的时间。混凝土中掺入一定量的粉煤灰不仅能改善混凝土特性，而且能代替部分水泥，减少水化热。但应注意掺加粉煤灰后混凝土早期强度有所降低。采用UEA补偿收缩混凝土：在混凝土内掺水泥用量10%~12%的U型混凝土膨胀剂，以实现超长结构的无缝施工。

（三）加强施工质量管理

1、控制混凝土出机温度和浇筑温度

为了降低混凝土的总温升，减少内外温差，控制混凝土出机温度和浇筑温度是一个很重要的措施。对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂次之，水泥的影响较小。因此，具体施工中可采取加冰拌和，砂石料遮阳覆盖，送管道用草袋包裹洒水降温等技术措施。

2、预埋水管，降低最高温升

冷却水管大多采用直径为25mm的薄壁钢管，按照中心距1.5~3.0m交错排列,水管上下间距一般也为1.5~3.0m，并通过立管相连接。

3、改进混凝土搅拌和振捣工艺

即采用二次投料和二次振捣的新工艺，提高混凝土的强度。

4、合理选择混凝土浇筑方案

大体积混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或分段分层踏步式推进的浇筑方法。一般情况下，应尽量采用分层连续浇筑。对于工程量较大，浇筑面积也大，一次连续浇筑层厚度不大，且浇筑能力不足时的混凝土工程，宜采用分段分层踏步式推进的浇筑方法。

（四）后浇带的处理

该工程底板和墙板由于平面尺寸较大，为了减少每次浇筑长度上的蓄热量，防止水化热的聚积，减少温度应力，经与业主方现场技术人员联系，基础底板设置一条后浇带，把底板分为两部分；内外墙和管廊顶板也在后浇带位置处断开，同样留置后浇带。后浇带宽1m；后浇带的封堵要在水池顶板结构施工完毕后40天左右方可进行。后浇带是混凝土结构属防水的薄弱环节，为此加设凹槽和钢板止水带并进行凿毛处理、空压机吹洗外，在新浇混凝土浇筑前，浇筑前应消除水泥、薄膜、松动的石子；后浇带封堵混凝土采用C30、P6混凝土，混凝土中参入适量微膨胀剂，浇筑新混凝土时充分振捣。

（五） 混凝土的温度监测和养护

大体积混凝土保温保湿养护中，应对混凝土的内表温度，顶面及底面温度，室外温度进行监测，根据监测结果对养护措施作出相应的调整，确保温控指标的要求。为防止大体积混凝土内外温差超过限值而产生温度裂缝，在混凝土基础平面内布置测温点，掌握基础内部实际温度变化情况，监视温差波动，以指导养护工作。同时严格控制混凝土入模温度，把混凝土的入模温度控制在15～25℃。

加强混凝土的养护是防止大体积混凝土裂缝出现的有效措施。养护条件的影响包括湿度及温度两方面，良好的保湿能显著增加混凝土的抗拉强度及极限拉伸。养护温度的升高能提高混凝土的早期强度，但对后期强度有不利影响。因此，在控制内外温差的前提下，在升温阶段应尽可能适当放热，一方面可以降低混凝土温升峰值，另一方面又可防止影响后期强度。可以根据工程的具体情况，可采用薄膜加草袋或蓄水的养护方法。在控制内外温差的前提下，应尽可能推迟保温层开始覆盖的时间。而及早回填是最好的养护方法。

三、结束语

通过对该给水工程水池底板和池壁混凝土的施工以及抗渗措施的研究、探讨、实施，工程的整体质量取得了显著的效果，此水池经盛水实验检测均无漏，一次性通过验收，达到了较好的水平，减少了因修补带来的工期拖延和人力物力的浪费，并且积累了较丰富和全面的经验。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。