大体积混凝土施工裂缝控制分析肖昌雍

大体积混凝土施工裂缝控制分析肖昌雍

肖昌雍

关键词：大体积混凝土；施工；裂缝；防治；控制

1大体积混凝土概况

大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上，施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。

大体积混凝土结构的施工特点：一是整体性要求较高，往往不允许留设施工缝，一般都要求连续浇筑；二是结构的体量较大，浇筑后混凝土产生的水化热量大，并积聚在内部不易散发，从而形成内外较大的温差，引起较大的温差应力。大体积混凝土尤其在高层和超高层建筑中应用广泛，其基础工程大多数都属于大体积混凝土工程，例如，高层建筑的箱形基础、筏式基础、桩基厚大的承台等，都属于体积较大的混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚，体形大、钢筋密，混凝土数量多（有的混凝土量已超过10000m3），施工条件复杂和施工技术要求高等特点，除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外，还存在如何控制和防止温度应力，变形裂缝产生等问题。

2混凝土裂缝的危害

宏观裂缝可以避免，但不是所有裂缝都是有害的，一般出现裂缝的主要危害：

（1）损害建筑物的功能，如造成贮水构筑物漏水。

（2）引进破坏因素，因此会缩短使用时间，如钢筋锈蚀、碳化等。

（3）降低混凝土的强度、密实度等性能。

（4）降低结构刚度。

（5）损坏表面性能（如不美观等）。

（6）发生安全事故。

3裂缝的防治控制措施

3.1精心设计

（1）精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

（2）增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3%～0.5%之间。

（3）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

（4）在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

（5）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，保留时间一般不小于60d。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。

3.2原材料的控制

（1）水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是在大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，所以选用高标号水化热低的水泥。

（2）粗骨料：采用碎石，粒径10～30mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

（3）细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于1.5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

（4）掺合料使用。在满足混凝土强度的要求下可掺合粉煤灰，提高混凝土的和易性，降低水化热，大大改善混凝土工作性能和可靠性。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量宜控制在10%以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。

（5）外加剂的使用。外加剂主要指减水剂、缓凝剂。混凝土中掺入水泥重量0.25%的木钙减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少10%拌和用水，节约10%左右的水泥，从而降低了水化热。

3.3施工过程质量控制

（1）施工前应周密计划，保证混凝土的供应，搅拌站和施工现场要密切配合，以保证有足够的混凝土供应量，确保大体积混凝土的顺利施工。

（2）对现场混凝土泵车进行合理安排和调度，安排好施工顺序，以使混凝土结构一次浇筑成型，避免出现施工缝。

（3）混凝土浇筑时采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到位”的浇筑工艺。根据混凝土泵车布料杆的长度，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域混凝土浇筑。浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高。混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，便每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。

（4）混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不超过6h，如遇特殊情况，混凝土在4h仍不能连续浇筑时，需采取措施。即在已浇筑的混凝土表面上插Φ12短插筋，长度1m，间距50mm，呈梅花形布置，同时将混凝土表面用塑料薄膜加草席覆盖。

（5）对于泵送混凝土，其表面水泥浆较厚，不仅会引起混凝土的表面收缩开裂，而且会影响混凝土的表面强度，因此在混凝土浇筑后要进行二次抹面工作。在混凝土浇筑后，初凝前先初步按设计标高用长刮尺刮平后，用木抹子抹压，初凝后终凝前再用水抹子抹压一遍，以闭合收水裂缝，避免混凝土收缩裂缝的产生。

3.4养护工作

大体积混凝土宜采取保温保湿养护方法，在每次混凝土浇筑完毕后，除应按普通混凝土进行常规养护外，还应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。

专人负责保温养护工作，应按有关规定操作并做好测试记录。保温养护措施，应使混凝土浇筑体的里表温差及降温速率满足温控指标的要求，当实测结果不满足温控指标的要求时，应调整保温养护措施。混凝土浇筑成形后，要根据气候条件采取相应的控温措施，混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃，为及时掌握混凝土内部温度变化，便于调整养护措施，对大体积混凝土基础进行了测温控制，测温点布置在断面的底面、中心和上表面，从平面布置上考虑包括中心轴线和边角线。温度测量从混凝土浇筑后12h开始，温升阶段每2h测温一次，温降阶段每5h测温一次，一周后每天测温一次，共测15d。

保湿养护的持续时间不得少于14d。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，如混凝土的表面温度与大气温度的差值不大于25℃，可全部拆除。保湿养护过程中，应经常检查塑料薄膜或养护剂的完整情况，保持混凝土表面湿润。塑料薄膜、麻袋、阻燃保温被等可作为保温材料覆盖混凝土和模板，覆盖层的增减应根据温控指标的要求和实测情况确定。

4结论

对于大体积混凝土裂缝，应以预防为主，根据实际采取有效措施，改善施工工艺，提高施工质量，做好温度监测工作及加强养护等有效技术措施，坚持严谨施工组织管理，有效控制大体积混凝土温度裂缝的发生。

参考文献：

[1]李爱玲.谈大体积混凝土裂缝的控制[J].陕西建筑，2010，6.

[2]董伟.大体积混凝土的裂缝控制[J].湖北水利水电职业技术学院学报，2009，6.