大体积混凝土裂缝施工措施的探讨

陈庆东

摘 要：本文主要针对大体积混凝土裂缝的施工措施展开了探讨，通过结合具体的施工实例，对大体积混凝土裂缝成因及温度裂缝形式作了详细的阐述，并系统分析了裂缝控制的主要技术措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：大体积混凝土；裂缝；施工措施

大体积混凝土作为如今工程施工常用的建筑材料之一，随着建設工程日渐增多而得到越来越广泛的应用。但是大体积混凝土存在着水化热的现象，容易产生裂缝，从而影响到混凝土结构的整体性、耐久性和防水性，更甚者会破坏到建筑的施工质量，因此，需要采取有效的施工措施做好防范和应对。基于此，本文就大体积混凝土裂缝的施工措施进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定帮助。

1 工程概况

某医院直线加速器机房位于地下室1层，其平面尺寸为24.92m×11.93m，高6.25m，墙体最大厚度为2.7m，顶板最大厚度为2.7m。属于大体积混凝土。采用混凝土强度等级为C45，抗渗等级P8。

2 大体积混凝土裂缝成因及温度裂缝形式

混凝土裂缝产生的原因包括荷载作用、温度作用、干湿作用、基础位移。其中温度作用是大体积混凝土裂缝产生的主要原因。

对于大体积混凝土，其外部的水化热量散失较快，而积聚在结构内部的水化热则不易散失，造成混凝土各部位之间的温度差和温度应力，温度和温度应力差成正比。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力时，则产生温度裂缝。

大体积混凝土产生温度裂缝主要有以下2个原因：

（1）大体积混凝土中的水泥所产生的水化热引起的温度差；

（2）内部约束及外部约束。

温度裂缝分为2种形式：

（1）表面裂缝。大体积混凝土浇筑初期，水泥水化产生大量水化热，形成外低内高的温差，这种温差会使大体积混凝土内部温度分布不均匀，引起质点发生的变形不一致，从而产生内约束。大体积混凝土中心由于温度较高，所产生的热膨胀也较表面大，因而在混凝土中心产生压应力，而表面则产生拉应力。当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会在大体积混凝土的外表面产生裂缝，这种裂缝比较分散，裂缝的宽度和深度也很小，称为表面裂缝。

（2）贯穿裂缝。大体积混凝土浇筑后数日，水泥水化热基本已释放，大体积混凝土会从最高温度开始逐渐降温，降温的结果会引起混凝土的收缩，同时混凝土中多余水分也随之蒸发，这样就会引起混凝土体积出现不同程度的收缩。而地基、其他结构往往会对大体积混凝土进行约束，让其不能自由变形，在这种外部约束的作用下，混凝土的内外温差就会产生温度应力。这种温度应力一般是拉应力，当该温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会从约束面开始向上出现开裂，从而形成温度裂缝。若温度应力足够大，裂缝会连续产生，甚至会贯穿整个截面，形成贯穿裂缝。

3 裂缝控制的主要技术措施

3.1 原材料与配合比设计

（1）选择P.S42.5水泥。对于体积较大的结构，应优先选择中热水泥甚至低热水泥。再有，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。

（2）掺入18%粉煤灰。在保证强度指标的情况下，采用粉煤灰取代部分水泥，能显著降低水泥用量。虽然粉煤灰作为活性材料也会释放水化热，但它放出的水化热较低，且升温速度慢，因而能起到降低水化热和延长温升时间的作用。同时还可减少砂子对混凝土的泌水的作用，并改善细骨料的级配。

（3）掺加JM-III改进型混凝土高效增强剂。JM-III改进型（抗裂、防渗）混凝土高效增强剂，可以改善混凝土拌合物的流动性、黏聚性和保水性。具有减水率大、膨胀性能好、高效缓凝等特点，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟热峰的出现时间，从而减少温度裂缝。

（4）混凝土配合比。本工程采用泵送混凝土，工程要求混凝土强度等级为C45，抗渗标号为P8，且具有良好的和易性、流动性。经试验优化设计，其质量配合比为：水：水泥：砂子：碎石：JM-III：纤维：粉煤灰=170：380：680：1090：31：0.6：70。

3.2 施工与养护

3.2.1 施工过程中裂缝控制措施

（1）直线加速器部位因施工进度安排在7月下旬施工，时逢高温季节，为控制混凝土的入模温度，较大部分工作量在气温相对较低的夜晚施工。

（2）墙体与顶板混凝土整体连续一次性浇筑，浇筑时先竖向后水平构件，中间不设置施工缝。

（3）墙体混凝土浇筑前底部先灌入少量同混凝土配比的水泥砂浆进行接浆。墙体混凝土采用分层浇筑的施工工艺，目的在于放松约束程度，减小温度梯度，避免温度裂缝的出现。每层浇筑高度不大于50cm，沿墙体循环均匀布料，不得超厚，同时浇筑速度控制在1m/h以内。

（4）顶板混凝土浇筑完毕后在初凝前1～2h，先用平板振捣器振捣，再用长刮杠按标高找平，在终凝前用铁滚筒碾压数遍，待表面收水后，再用木抹搓平，以闭合收缩所致的裂缝，保证顶板混凝土的质量。

3.2.2 养护过程中裂缝控制措施

（1）在墙板外侧面挂上3层塑料薄膜和2层草帘的覆盖。要求在控制内表温差的前提下，尽可能推迟保温层开始覆盖的时间，因为过早进行保暖，势必增加混凝土的最高温升，对减少外约束应力不利。混凝土保温时间最好安排在混凝土接近或达最高温升时进行。

（2）待顶板混凝土表面可以上人，现场以人踩无脚印为准。采用黏土标准砖砌筑1/2砖、高20cm蓄水池，并用1：2水泥砂浆粉刷。蓄水深15～20cm，利用水具有一定的隔热保温效果使混凝土在预定时间内具有一定的抗裂强度，从而达到控制裂缝目的。

（3）采取14d以上长时间的养护，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土应力松弛效应。

3.3 温度监控

3.3.1 监控设备

采用JDC-2型建筑电子测温仪。混凝土浇筑前将传感器的测温线按照竖向测温点所需距离固定在相应位置的钢筋上，其中要严格控制标高；测温线温度传感器与钢筋之间做好隔热处理，可垫塑料垫块予以隔热，绑扎牢固；测温线插头露出混凝土表面30cm左右，并用塑料袋包裹好待用；测温时将插头插入电子测温仪插座中，读取温度数据并及时记录即可。

3.3.2 测点布置

测点布置须具有代表性，能全面反映大体积混凝土内各部位的温度，从大体积混凝土断面全高度考虑，应包括底面、中心和上表面，从平面考虑应包括中部和边角区。选取墙体厚2.7m部分及顶板厚2.8m部分作重点监控。

具体测点布置如下：墙顶下10cm、H/4、H/2（H为墙高）和顶板的板顶下10cm、h/2、板底上10cm处。

3.3.3 监控制度

混凝土入模后即由专人观测，频次先密后疏，确保温度测值的连续性并测得最大值和最小值。正式观测从混凝土入模后开始，5d内每2h进行1次，14d内每4h进行1次，28d内每8h进行1次，总的观测时间为28d。

4 结语

综上所述，大体积混凝土裂缝一直以来都是工程施工所要特别重视的问题，为了避免工程的施工质量因混凝土裂缝而被影响，就需要选取合适的原材料、优化配合比设计，并在施工前后采取相应有效的措施做好防范和应对。只有这样，才能减少大体积混凝土裂缝的产生，以真正保障工程的施工质量。

参考文献

[1]李昕鹏.大体积混凝土裂缝控制[J].施工技术.2011（S1）.

[2]郭蓬勃.大体积混凝土裂缝控制的施工技术探讨[J].中国科技信息.2013（08）.