浅析大体积混凝土裂缝产生的原因及防裂措施

　　摘 要：本文分析了大体积砼产生裂缝的原因;概括介绍了防止裂缝发生的措施，可在工程实践中参考应用。

　　关键词：大体积砼 裂缝 防裂措施

　　近年来，随着国民经济和建筑技术的发展，建筑规模不断扩大，大型现代化技术设施或构筑物不断增多，基础设施建设中大体积砼越来越多，工程实践证明，大体积砼施工难度比较大，砼产生裂缝的机率较大，稍有差错，将会造成无法估量的损失。为了降低经济损失，我们要减少和控制裂缝的的出现。

　　从裂缝的形成过程可以看到，砼特别是大体积砼之所以开裂，主要是砼所承受的拉应力和砼本身的抗拉强度之间的矛盾发展的结果。因而为了控制大体积砼裂缝，就必须从尽最大可能提高砼本身抗拉强度性能和降低拉应力(特别是温度应力)这两方面综合考虑。抗拉强度主要决定于砼的强度等级及组成材料，要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化(砼强度等级设计已经确定)，由于砼选用地材，从经济角度来考虑，原材料优化的空间相对较小，所以降低拉应力是控制砼裂缝的有效途径，而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。

　　一、 大体积砼裂缝形成的原因

　　1.温度裂缝

　　温度裂缝产生的主要原因：一是由于温差较大引起的，砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使砼表面和内部温差较大，砼内部膨胀高于外部，此时砼表面将受到很大的拉应力，而砼的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积砼浇筑在约束地基(例如桩基)上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进，直至贯穿的温度裂缝。

　　2.沉缩裂缝

　　砼沉缩裂缝在大体积砼(特别是泵送大流态砼)施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，砼浇筑后，没有及时抹压实(特别是初凝前的二次抹压)，且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，砼早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。

　　二、保证大体积砼质量防止裂缝出现的措施

　　下面介绍我项目部在邯郸金都饭店工程基础筏板大体积砼施工中的几点做法。

　　邯郸金都饭店工程B座写字楼建筑面积31013m2，基础筏板长度为75.8m，宽度为24.3m，筏板厚度为1.65m(主楼)、0.9m(裙楼)，基础筏板砼强度等级为C35，抗渗等级为P6，砼浇筑量达3000m3左右。项目部在大体积砼施工中，严格抓好温度及沉缩裂缝的防治，主要采取了以下措施：

　　1.严格把好材料选定关：

　　本工程采用太行山牌32.5#矿渣硅酸盐水泥，其特点是水化热较低;在泵送允许的情况下，选择粒径10-31.5mm碎石，石子含泥量小于1%;砂子为含泥量小于2%的中粗砂，细度模数在2.3以上。为了满足和易性，减缓水泥早期水化热和推迟并降低温度峰值的要求，采用高效缓凝型减水剂，要求砼初凝时间为12小时。为抵消温度应力计算中的收缩当量温差，防止砼收缩和温度裂缝，在砼中掺加微膨胀剂，通过微膨胀剂的膨胀作用，使砼受到钢筋的约束，产生预压应力，从而抵消砼降温过程中产生的拉应力，控制砼结构裂缝的产生。掺加的微膨胀剂或复合型膨胀材料，一般膨胀率在0.03%-0.05%之间，另外掺加活性粉煤灰替代部分水泥，以减少水泥用量，从而减少砼水化热总量和最高温度峰值，提高砼和易性和保水性，达到降低砼内、外温差的目的。

　　2.优化砼配合比设计：

　　选用良好级配的骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，并在砼中掺加粉煤灰和外加剂等，以降低水泥用量，减少水化热，以降低砼温升，从而可以降低砼所受的拉应力。

　　(1)在征得设计单位和满足施工荷载要求的前提下，砼配合比设计时尽量利用砼60天或90天的后期强度，以满足减少水泥用量和水化热的产生;

　　(2)砼配合比一般要求水泥用量不宜过小，控制在370kg/m3左右，水灰比≤0.55，砂率控制在35%-45%，坍落度为100-140mm。严禁现场随意加水增大坍落度。

　　3.选择切实可行的施工工艺：

　　铺设砼管道采用边浇筑边拆管的方法,浇筑砼采用斜面式薄层浇捣，即利用自然斜淌形成斜坡，“由远至近、一个坡度、薄层浇筑、一次到顶”的方法，这种自然流淌形成斜坡砼的方法，能较好地适应泵送工艺，避免砼输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化砼的泌水处理，保证上下层砼浇筑间隔不超过初凝时间。根据砼泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前后布置两道振动器，第一道布置在砼出料口，主要解决上部砼的振实;由于底层钢筋间距较密，第二道布置在砼坡脚处，以确保下部砼密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上砼的质量。由于大体积泵送砼表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合砼的收水裂缝。分层厚度不大于振动棒有效长度的1.25倍。砼浇筑使用Ф50振捣棒，振捣时要做到“快插慢拔”，振捣延续时间以砼表面呈现浮浆和不再沉落、气泡不再上浮来控制，避免振捣时间过短和过长。为使分层浇筑的上下层砼结合为整体，振捣时振捣棒要求插入下一层砼不少于5cm;砼浇筑过程中表面的泌水及时排入电梯井坑或集水坑内，用潜水泵抽走。

　　4.严格控制砼的出机温度和入模温度

　　(1)控制出机温度。对砼出机温度影响大的是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。气温较高时，为防止阳光直接照射，砂石堆应设遮阳棚，并喷冷水降温。砼出机温度应控制在18-20℃为宜;

　　(2)控制入模温度。应调整施工时间，尽量选择低温及夜间施工;考虑到冷量损失在浇注过程中影响较大，因此要加快运输，缩短浇筑时间。

　　5.加强砼浇筑后的养护：

　　砼浇筑完毕，按标高找平，用木杠刮平;初凝前，用铁磙子碾压两遍，再用木抹子搓平;表面干硬后，紧贴砼铺一层塑料布，以防止砼表面水分散失;然后覆盖保温材料，并控制砼内、外温差在25℃范围内;最后覆盖一层塑料布，将砼隔风，控制砼的降温梯度在1.5℃左右。另外砼浇筑后，应尽快将基础筏板高度范围内进行土方回填，土是砼最好的养护材料之一。目前这是砼保温保湿养护的最有效方法，对预防裂缝是非常有益的。

　　6.砼模板的拆除：

　　砼模板的拆除当砼冷却到其内部温度与室外最低温差小于25℃后方可拆除模板和保温层。如拆模后，当砼与外界温差大于25℃时，砼表面应临时覆盖保温材料，使其缓慢冷却。

　　7.加强技术管理：

　　加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。在变截面施工前，一定要加强预测，并保证预测的科学性。同时在实施过程中，要切实落实施工方案。

　　8. 加强砼的测温工作

　　为及时掌握砼内部温升与表面温度的变化值，在基础筏板内埋设17处测温点，每个测温点出垂直方向沿板面、板中设温管2板中一根管底埋置于基础筏板砼的中心位置，测量砼中心的最高温升，板面一根管底距基础上表面100 mm，测量砼的表面温度，测温管均露出砼表面100 mm。用100℃的红色水银温度计测温，以方便读数。第l -- 5d每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。测温点的布置详见下

　　大体积砼裂缝控制涉及到施工、设计、环境等多方面因素，应首先控制材料的质量和砼配比，重点控制施工各阶段的温度。由于在施工中切实采取了措施，该工程施工完毕至今未产生有害裂缝。

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文章名称： 浅析大体积混凝土裂缝产生的原因及防裂措施

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