浅谈大体积混凝土的裂缝防治

张垚

【摘 要】预拌商品混凝土以其集约化的生产方式， 稳定优异的产品质量，得到了越来越广泛的应用。本文就大体积混凝土施工中的裂缝产生的原因及如何防治加以探讨。

【关键词】商品混凝土；大体积混凝土；混凝土裂缝；防治措施

在建高层建筑基础和地下室外墙等大体积混凝土施工中，均采用商品混凝土经预拌站运输到工地泵送浇筑的工艺，如何采取措施有效防止和控制混凝土裂缝的出现和开展，避免产生贯穿裂缝，影响结构的稳定性和耐久性尤为重要。本文据多年的施工经验对其成因和处理措施进行探讨。

1.大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土裂缝产生的原因有很多，主要有温度和湿度的变化、结构不合理、混凝土的脆性和不均匀性、模板变形、原材料不合格、基础不均匀沉降等。

大体积混凝土施工，混凝土硬化期间水泥会释放出大量的水化热，内部温度不断升高，由于与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在表面产生裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。 后期混凝土降温阶段，如养护不及时、时干时湿，再加上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，促使混凝土硬化时由于逐渐降温而产生收缩。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。

混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/9左右。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。

2.大体积混凝土裂缝的防治措施

排除建筑结构、基础不均匀沉降等施工不可控制的因素，本文主要从如下四方面分析和探讨。

2.1预拌商品混凝土原材料和配合比

（1）水泥选用水化热低，凝结时间长，耐热性能好，适宜大体积砼的高标号矿渣水泥。因为矿渣水泥比普通硅酸盐水泥降低水化热约30%左右。

（2）细骨料选用粗、中砂，含泥量<3%。碎石选用最大粒不超过25mm连续级配的优等品，级配良好。

（3）拌合水采用深井水或饮用水。

（4）混凝土配合比的选定必须依据原材料在实验室反复试配，选定适合的配合比，并在施工过程中根据天气情况，随时测定砂、石含水率，及时调整配合比。

（5）在施工组织设计中对大体积混凝土进行热工计算。

2.2正确使用外加剂

由于水泥砂浆和粗骨料的粘结强度即界面粘结力大小是决定混凝土强度的主要因素之一。因此选择与水泥适应性好、减水率高的优质外加剂至关重要。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，其主要作用有：

（1）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土抗裂性能。

（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%，并在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量。

（3）可以改善水泥浆的稠度，使混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。

（4）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，有效地保护钢筋不被腐蚀，减少碳化收缩。

（5）掺外加剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。适宜的外加剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

2.3大体积混凝土的浇筑

（1）砼泵管上覆盖草包，经常喷水保持湿润，以减少砼拌合物因运输而造成的温度升高。

（2）采用“分段定点下料，薄层浇筑，循序渐进”的浇筑方案，分层施工，但时间不要太长，以免层间结合力不足。合理地分缝分块，以减少结构尺寸，减轻内外约束，利于散热，降低最高温升。合理的安排施工工序，避免过大的高差起伏和侧面长期暴露，随着砼浇筑工作的向前推进，振动棒也相应跟上，确保不漏振。

（3）为了加强分层间歇浇筑层间的结合，插入Φ16钢筋，伸入上下层砼600mm，间距400mm，成“梅花形”布置。

（4）为了保证每个浇筑层上下均有温度筋，在上下层砼中设置Φ10@150的双向钢筋网片，这样，又提高砼表面的抗拉能力。

（5）分层的时间间隔既要有利于散热，防止新浇砼引起下层砼表面温度骤降，又要考虑下层对上层的约束，以下层砼表面温度与新浇筑砼的浇筑温度之差不超过10℃为宜。

（6）采用二次振捣的方法，增加砼的密实度和均匀性。

（7）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；气温骤降时或在寒冷季节采取保温措施。

2.4大体积混凝土的养护

混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝。因此防止表面早期裂缝特别注意避免产生贯穿裂缝尤其重要。

（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。

（2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。

（3）加强混凝土的早期养护，不要一味的压缩合理的建设工期，规定合理的拆模时间，尽量采用竹胶板支模，一般5～7天拆模，正是水泥水化的关键时期，有利于保湿保温保时间，使混凝土因水化完全而密实，避免混凝土的深度炭化。

（4）适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。比如覆膜、浇水养护等，就是对浇筑完成的混凝土表面铺塑料薄膜和草帘并保湿，使其与混凝土内部的温差降低 保持其小于25度，注意表面与外面气温也要小于25度，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

（5）严禁对混凝土擅自加水；做好内部温度、坍落度测量；浇注后初凝前用木抹子搓一遍，终凝前再用铁抹子压光；或者浇注后及时加盖塑料薄膜，控制混凝土水分的蒸发。

（6）在钢筋工程中，重点检查负弯矩筋被踩下，间距、位置不正确等易造成混凝土开裂的问题。

3.总结

通过上述对防治大体积混凝土的施工裂缝的理论探讨，同时在施工中的应用效果也是比较好的。具体实践中出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

【参考文献】

[1]郑道斌.高层建筑结构中几个重要构件的裂缝分析及控制[J].浙江建筑，2005，（06）.

[2]陈小俊.新规范条件下大体积混凝土的裂缝控制与处理[J].施工技术，2005，（S1）.