探讨防治大体积混凝土裂缝的方法

孙长远

(阜新金鼎建筑工程有限公司，辽宁 阜新 123006)

探讨防治大体积混凝土裂缝的方法

孙长远

(阜新金鼎建筑工程有限公司，辽宁 阜新 123006)

高层建筑工程、地下建筑工程在现阶段呈现项目多、规模大的趋势。本文作者经过多年施工现场一线的经验，主要阐述了大体积混凝土的定义、特点、裂缝产生原因，从而总结出大体积混凝土浇筑的过程中需要注意的问题。

大体积混凝土 裂缝 浇筑 养护

一、大体积混凝土的含义与特点

由于经济建设规模的迅速扩大，建筑业向高、大、深和复杂结构的方向发展。工业建筑中的大型设备基础；大型构筑物的基础；高层、超高层和特殊功能建筑的箱型基础及转换层；有较高承载力的桩基厚大承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构，大体积混凝土已大量地应用于工业与民用建筑之中。

什么是大体积混凝土？《大体积混凝土施工规范》中规定：大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

建筑工程中，大体积混凝土与一般混凝土是不同的。大体积混凝土具有结构厚大、浇筑量大，工程条件复杂，且多为现浇超静定结构混凝土，施工技术和质量要求高等特点。

二、大体积混凝土产生裂缝的原因

大体积混凝土的施工过程中，开裂问题是带有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿或者裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂，是一个值得关注的问题。其中最重要的温度裂缝和收缩裂缝

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝，这就是温度裂缝

混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土里，即使水灰比并不低，自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就要使应力增大，所以施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。

三、防止大体积混凝土裂缝产生的措施

大体积混凝土的浇筑易产生变形裂缝，该变形主要取决于混凝土中水泥品种和混合材、混凝土的配合成分，化学外加剂以及施工工艺，特别是养护条件等。

1、原材料的选择

我们要选用中低热的水泥品种、选择适当的粗细骨料及外加剂。

混凝土升温的热源是水泥水化热，在施工中应选用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量。为此，施工大体积混凝土结构多用325#、425#矿渣硅酸盐水泥。

在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。在选择细骨料时，采用平均粒径较大的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，减少水化热量。

我们还可以掺加适量的外加剂。例如：减水剂主要改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量；缓凝剂可以延缓混凝土放热峰值出现的时间，等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率。在这里值得注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响。

2、浇筑的方法的选择

在混凝土浇筑方面，我们要严格控制混凝土入模温度、严格控制混凝土的浇筑速度与浇筑的方法。 室外温度较高时，可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。如果是在冬季进行施工，在浇筑混凝土以前应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热，对原材料应视气温高低进行加热。混凝土的浇筑，一次浇注的混凝土不可过高、过厚，以保证混凝土温度均匀上升。一般来说大体积混凝土的浇筑可以分为全面分层、分段分层、斜面分层等三种方式：

全面分层：浇筑混凝土时从短边开始，沿长边方向进行浇筑，要求在逐层浇筑过程中，第二层混凝土要在第一层混凝土初凝前浇筑完毕。在整个基础内全面分层浇筑混凝土，要做到第一层全面浇筑完毕浇筑第二层时，第一层浇筑的混凝土还未初凝，如此逐层进行，直至浇筑好。这种方案适用于结构的平面尺寸不太大，施工时从短边开始，沿长边进行较适宜。

分段分层：分段分层方案适用于结构厚度不大而面积或长度较大的情况。混凝土从底层开始浇筑，进行一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑以上各分层。

斜面分层：斜面分层方案多用于长度较大的结构。斜面分层的原则与平面分层基本是一样的，斜面的角度一般取小于或等于45度，每层厚度按垂直于斜面的距离计算，不大于振动棒的有效振捣深度，一般取500mm左右。适用于结构的长度超过厚度的3倍，振捣工作应从浇筑层的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土施工质量。

大体积混凝土在振动界限以前要对混凝土进行二次振捣，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土抗压强度提高，从而提高抗裂性。

3、混凝土的养护

混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少外界高温倒灌，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。

在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，可根据这些实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。保温养护的时间，在大体积混凝土施工中可采用保温性能好，又便宜的材料作为大体积混凝土的保温养护，如塑料薄膜、草袋等，大体积混凝土的养护期不得少于28天，保温层覆盖层的拆除应分层逐步进行。同时保温养护过程中，我们还应保持混凝土表面湿润。在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧裂干燥等措施。

总之，大体积混凝土是目前施工中应用较多的一项新技术，只要严格施工规范，仔细落实每一个施工环节，认真妥善地作好浇筑完的养护工作，该项技术是完全可以取得满意的效果。

[1]侯君伟．现浇混凝土建筑结构施工手册．机械工业出版社．2003

[2]杨南方等．混凝土结构施工实用手册．中国建筑工业出版社．2001

[3]张少锋．大体积混凝土温度裂缝的控制．土木工程．2002．16(2)

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