浅谈大体积混凝土施工裂缝的控制

　　一、大体积混凝土产生裂缝的种类

　　从混凝土表面延伸至混凝土内部的现象称为混凝土裂缝。常见的裂缝有贯通性裂缝、表面裂缝。

　　1、贯通性裂缝:该裂缝产生在混凝土降温阶段，大体积混凝土构件呈现降渐收缩状态，降温收缩受到模板约束和自身约束作用，会产生较大的收缩应力，若收缩应力大于当时混凝土的极限抗拉强度，在混凝土中就会产生收缩裂缝。该收缩裂缝会贯通构件全断面，形成结构裂缝。模板与基底和自身构造的约束力愈大，平均温升值越高，贯通裂缝形成的可能性就愈大。其降温阶段持续的时间较长，从3d ～ 5d 起始，持续至1 个月或者更长时间。混凝土硬化收缩与降温收缩呈现叠加之态势，硬化收缩将会加剧裂缝出现的可能性。

　　2、表面出现的裂缝:此裂缝处于混凝土升温阶段与降温阶段均有可能产生，混凝土的水化热量通过构件表面向四周围散发过程中，其体表温度远低于其内部温度，这就形成了里表温度差。当这种温差沿着厚度方向呈现出非线性分布时，就会引起混凝土的非均匀性变形。初始浇筑的混凝土呈塑性状态，其在凝结硬化过程之中，弹性模量随着强度的增长而不断增长;若温差所产生的拉应力大于当时混凝土的极限抗拉强度时，在混凝土构件表面就会产生裂缝。

　　3、深层裂缝深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性。

　　二、导致大体积混凝土产生裂缝的原因

　　1、水泥水化热引起的温度应力和温度变形;

　　2、内外约束条件的影响，主要会对结构的外观、正常使用和耐久性产生影响;

　　3、外界气温变化的影响，

　　4、混凝土的收缩变形。

　　5、混凝土匀质性的影响

　　三、质量控制要点

　　施工方案的编制应做到科学合理，内容包括以下六个方面措施。

　　1、材料要求和配合比设计;

　　2、分层分块浇捣措施;

　　3、混凝土的搅拌、运输和浇筑方案;

　　4、混凝土降温措施;

　　5、混凝土的测温措施;

　　6、养护方案与养护时间:为保证混凝土在适宜的硬化条件下，防止在早期由于干缩而产生裂缝，在大体积混凝土浇筑完毕初凝后立即铺一层塑料膜并用30mm 厚草帘加以覆盖，养护时间不少于14 天。

　　四、质量控制

　　应采取的措施:要预防大体积混凝土浇筑后产生裂缝，关键在于降低混凝土的温度应力，必须采取相应措施以减少混凝土浇筑后的里表温差。因此应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其3d 天的水化热不宜大于240kJ /kg，7d 天的水化热不宜大于270kJ/kg;并降低混凝土单位体积中的水泥用量;掺缓凝剂或缓凝型减水剂;选择适宜的砂石级配;掺入适量的粉煤灰;尽量降低每立方米混凝土的用水量;降低混凝土的入模温度;扩大浇筑面和散热面，降低浇筑速度和减小浇筑层厚度，浇筑后在混凝土表层以及内部设置若干个温度观测点进行测温，一旦出现温差大的情况，便于及时处理。采取蓄水法或覆盖法进行降温或进行人工降温( 喷雾降温)措施;加强混凝土保温、保湿养护，严格控制大体积混凝土的里表温差(设计无要求时，温差不宜超过25℃)，必要时，采用人工导热法，在混凝土内部埋设冷却水管，用循环水来降低混凝土温度。如要保证混凝土的整体性，则要求保证使每一浇筑层在初凝前就被上一层混凝土覆盖并捣实成为整体。

　　1、原材料选用。

　　1水泥的选用:所用水泥应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175 的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定;

　　2粗骨料的选用:选用粒径5 ～ 31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%;

　　3细骨料的选用:采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%;

　　4掺合料的选用:粉煤灰掺量不超过胶凝材料用量的40%;矿渣粉的掺量不超过胶凝材料用量的50%;粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不应大于混凝土中胶凝材料用量的50%。

　　5外加剂的选用:所用外加剂的质量及应用技术，应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119 和有关环境保护的规定。

　　6炎热气候条件下，沙石骨料应搭棚遮盖，避免烈日曝晒，以降低骨料本身温度;搅拌混凝土用水最好采用经冷却的自来水。从材料方面入手来降低混凝土的入模温度，从而达到降低混凝土水化热的目的。

　　2、优化混凝土配合比。

　　1所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不低于160mm。

　　2拌和水用量不大于175kg /m3。

　　3、浇筑与振捣:根据混凝土浇筑量，计算所需的搅拌机台数及运输工具和振动器的数量，并据此拟定浇筑施工方案和进行劳动力组织。大体积混凝土浇筑方案需根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况确定，一般有全面分层、分段分层和斜面分层等三种浇筑方案。

　　1厚1.0m 内混凝土宜采用平推浇筑法，同一坡度，薄层循序推进依次浇筑到顶，厚1.0m 以上宜分层浇筑，每一浇筑层采用平推浇筑法，厚度超过2.0m 时，可考虑留置水平施工缝。

　　2设置后浇带，当大体积混凝土平面尺寸过大时，在征得设计单位同意后，可设置后浇带，即在大体积混凝土结构中预留一条后浇的施工缝，以有效削减温度收缩应力;待所浇筑的混凝土经一段时间的养护干缩后，再在预留的后浇带中浇筑收缩补偿混凝土，使分块的混凝土连成一个整体。在正常施工条件下，后浇带的间距一般为20～30m，带宽1.0m 左右，混凝土浇筑30～40d 后用比原结构强度高5～10N/㎜2 的混凝土填筑，并保持不少于15d 的潮湿养护。

　　4、混凝土养护措施。

　　1养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。大体积混凝土应进行保温保湿养护，在每次混凝土浇筑完毕后，除了按照普通混凝土进行常规养护以外，还应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。

　　2在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点

　　(1)保湿养护持续时间不少于14d，并要经常检查塑料薄膜和养护剂涂层是否完整，以保证混凝土表面的湿润。

　　(2)应分层逐步拆除保温覆盖层，若混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，即可全部拆除保温覆盖层。

　　五、结论

　　大体积混凝土在施工前要召开图纸会审会议，并编制出施工过程中的综合抗裂方案与关键部位施工作业指导性文件。大体积混凝土施工抗裂是一项综合性又具有普遍性工作。实践证明若仅有好的设计，而得不得施工企业的大力配合，是不能解决问题的;如若设计考虑不周，便会给施工带来很大难度。所以，设计单位应与施工单位进行通力的配合，在结构的防裂设计、原材料的选用、施工工艺的采用、温度控制等诸多方面采取综合技术措施方能有效地解决大体积混凝土裂缝这个问题。

　　参考文献

　　1、周福成.大体积混凝土控制裂缝的措施.魅力中国，2010年第36期

　　2、魏鸣.水化热对大体积混凝土裂缝的影响及控制.散装水泥，2007年第3期

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文章名称： 浅谈大体积混凝土施工裂缝的控制

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