谈大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施

张桂芳

(吕梁市建筑勘察设计院，山西吕梁 033000)

0 引言

钢筋混凝土是两种力学性能不同的材料，混凝土抗压强度较高，抗拉强度则很低，钢筋具有很高的抗拉强度，此裂缝控制问题是建筑工程中很重要的问题之一，也是施工单位最难控制最头疼的一件事，施工难度大，这些裂缝对建筑物的美观影响很大，严重影响建筑物的安全与耐久性，更会引起钢筋腐蚀。因此如何解决这些混凝土裂缝的通病，是设计者和施工者都难解决的问题。结合实践本文提出减少和控制裂缝的建议。

大体积混凝土结构适用于高层建筑的地下室底板，大型设备基础，构筑物基础等。由于这些结构体积大混凝土产生裂缝机会多，所以对整体性的要求比较高，而有的工程要求一次性整体浇筑，不允许留施工缝。混凝土浇筑后，因水泥水化时会放出大量热量，加之结构体积较大，造成混凝土的热量在内部聚集，散发不出来，混凝土内部和周围大气环境形成温度差，从而产生温度应力，这种绝热升温使混凝土产生裂缝。如何最大限度地降低热量是解决问题的关键。因此，美国混凝土学会强调指出:“任何就地浇注的大体积混凝土，必须采取措施，解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大的限度减少开裂。”综上所述，应十分慎重地组织大体积混凝土的施工，以防止出现质量事故，尽量防止裂缝产生。

1 降低浇筑温度及硬化过程中混凝土温度及湿度变形

温度变形产生的原因很多，我仅在这里讨论由于温度和湿度变化而产生的混凝土的变形。当升温时或混凝土吸湿时体积膨胀，当降温时或混凝土失水时体积收缩。混凝土的湿度变形，混凝土中水分存在于孔隙中，这些孔隙分布在水泥石，骨料及骨料与水泥石之间和钢筋与水泥石之间的交界处，此种水分蒸发将引起体积收缩。

1)对原材料进行预冷却。对混凝土原材料进行预冷却，不仅能降低混凝土的浇筑温度，而且还能降低混凝土内的最高温度，并能把混凝土的最高温度与稳定温度控制在规定范围内，有效地控制了混凝土内的温度变化，使混凝土不会因温差产生裂缝。具体方法参照下列两种:a.冷却搅和水或掺冰屑。b.预冷骨料，具体方法通常有湿法，干法与真空气法等。2)降低水泥水化热。a.水泥选用:应优先采用水化热低、初凝时间长的矿渣水泥，砂选用中粗砂，配制大体积混凝土。根据混凝土的强度等级选用各种标号的水泥，对选择好的水泥按现行国家有关标准、规范进行水化热测定，混凝土配制所用水泥7 d的水化热宜不大于250 kJ/kg。b.选择合适的混凝土强度:高强度混凝土应尽量少用，尽量多用中低强度混凝土。c.大体积混凝土配合比的选择:在满足各种条件的同时，应尽量减少水泥用量，使混凝土的内部温度降低。具体方法:采用减水剂及复合型外加剂，延缓凝结时间;骨料粒径及级配砂率合理选用，采用优质粉煤灰等活性掺合料取代水泥用量。3)降低核心部分混凝土温度。采取预埋管来降温。

2 提高混凝土极限抗拉强度

1)合理选用水泥、砂子和骨料配合比，按照国家标准，使混凝土的含泥量控制在1.5%以下。混凝土要加强振捣，应加强对混凝土的早期养护，使混凝土的抗裂性得到提高，减少它的收缩变形。2)在大体积混凝土内采用小直径密间距，设置必要的温度配筋。在各种如底板(顶板)与墙转折处与空洞转角处等不利部位，增加各种构造配筋，达到控制混凝土裂缝产生的目的。

3 在施工中控制大体积混凝土的温度的方法

在大体积混凝土工程施工前，应对大体积混凝土浇筑的温度、温度应力及收缩应力进行验算，应事先确定施工阶段大体积浇筑块体的升温峰值与里外温差及降温速度的控制指标及制定温控施工技术措施。温度控制应围绕如何防止因温度变形而引起的结构物开裂为核心。

1)温度控制措施必须建立在严密的科学基础上，不但要有温度控制的要求，而且还应计算出各龄期混凝土内的温度应力。只有采取温度及应力“双控制”的方法，才能最大限度地避免结构物出现开裂的情况。

2)合理安排施工程序:控制混凝土浇筑过程中施工顺序。

3)测温和温度监测与管理应加强，利用各种现代化技术，实行信息化控制，做到随时可以观察混凝土内的温度变化。并根据温度变化情况及时调整保温及养护的各种措施，尽量避免裂缝的产生。

4)拆模时间应考虑气温及外界环境影响情况，规定在一个合理的时间范围内，拆模时对混凝土必须进行温度控制。

5)后期养护工作要做好，浇筑混凝土后，做好表面的长时间保温保湿养护，要勤洒水养护，特别在夏季及常温浇筑后，使混凝土表面经常保持湿润，模板上也要经常洒水保持湿润。在夏季容易曝晒，应延长养护时间，至少养护28 d，特别注意保湿，冬季应采取措施保温覆盖，以免发生过大的温度梯度。

4 混凝土混合物中掺入膨胀剂

常用的膨胀剂有铝酸盐类膨胀剂(UEA)与掺氧化钙的膨胀剂(CEA)。

使用膨胀剂应注意以下问题:1)配制:膨胀剂称量必须准确，搅拌混凝土时必须保证膨胀剂均匀分布，否则，在某些部位的混凝土中膨胀剂过多，强度将下降;骨料坚固清洁，有些骨料对膨胀胀率或干缩率有不利影响，注意碱骨料反应的不利作用，必须慎重选用外加剂，掺膨胀剂的混凝土拌和物的坍落度损失比普通混凝土大，应事先做坍落度损失试验。2)施工:掺膨胀剂的混凝土在早期或硬化后均比普通混凝土需要较多的水分，要保证足够的供水及严防过早失水。3)构造措施:墙面养护较困难必须加强构造钢筋，配筋率不低于0.5%;楼板采用细而密的双层构造筋。

5 结语

随着我国经济迅速的发展，大体积混凝土在我国应用越来越多，大体积混凝土施工难度大，裂缝控制是建筑工程中常见的质量通病，在工程实践中要根据具体的要求进行控制，工程监理师严把质量关，分析裂缝产生的原因。同时，要从设计、施工、材料等各个方面综合采取措施，来控制裂缝的产生和开展，要严格遵守施工规范，加强现场混凝土施工的管理，只有这样才能有效地预防和控制裂缝的发生。在施工中工程技术人员对裂缝产生原因认真分析，严格把关采取相应技术措施，使结构尽量不出现或少出现裂缝，特别是有害裂缝避免出现，以确保大体积混凝土质量。因此，施工单位要提高认识，加强管理，控制好工序的质量，大体积混凝土连续浇筑时要采取各种保证措施，大体积混凝土施工中应加强温度监测，实行信息化控制，以确保工程的质量，取得良好经济效益。本文方法可供类似工程参考。

［1］丁红岩.高层建筑施工［M］.天津:天津大学出版社，2001.

［2］张亚兴.浅谈大体积混凝土裂缝控制［J］.山西建筑，2010，36(12):147-148.