大体积混凝土施工防开裂措施

梁灵坚

【摘要】本文首先对大体积混凝土产生裂缝的原因展开了分析，然后从工程施工的各环节入手探讨了大体积混凝土实际施工防开裂的措施，主要有混凝土原材料质量控制、优化混凝土配合比、大体积混凝土温控措施等。

【关键词】混凝土；大体积；裂缝；温控

前言：大体积的混凝土工程很容易受到外界温度的影响出现开裂现象，大体积混凝土工程不但要满足所承受的强度和耐持久性，还要尽可能地减少裂缝，控制好温度。大体积混凝土施工过程中的难点和重点就是必须控制好温度，避免干缩产生裂缝，要想解决这一问题就应该在施工时采用合理的施工技术缩小混凝土的温度差。为了确保大体积混凝土工程的质量，施工过程中就要采取必要的措施。现在我国许多大体积混凝土工程为了提高抗裂缝能力，采用级别高的混凝土通过精心配料完成，为了减小混凝土表面上的风速情况，还设计采用了临时的屏风。混凝土的表面用聚乙烯薄膜等材料进行覆盖最大程度地减少了混凝土中水分的蒸发，表面抹和后为了减少由于外界环境温度变化引发的裂缝就需在表面喷涂保养剂，笔者通过分析大体积混凝土工程的防裂措施进一步研究防止开裂现象。

一、大体积混凝土产生裂缝的原因分析

大体积混凝土工程施工条件复杂，工程要求质量高，很多因素都可以导致大体积混凝土产生裂缝，但大多数裂缝的产生是因为混凝土与水化合时产生的热量引发的热应力等超出了混凝土最大均匀塑性变形的抗力。因为工程体积很大，在施工中混凝土中的水泥运作出来的热量很难散发，才会导致混凝土内外温度差异变大，使混凝土内外两端受压而产生不同的应力。而混凝土的抗拉强度比较小，在承受的拉应力超出自身抗拉强度时，混凝土表层就会出现裂缝。

混凝土在降温时由于热胀冷缩的原因混凝土的体积会收缩，收缩过程中会受到结构自身的束缚，产生强大的收缩力和拉应力。当这些应力再次超出混凝土的抗拉强度时就会出现断裂。这种收缩产生的裂缝严重时会造成整个结构的严重断裂，从而导致整个大体积工程崩溃。

二、控制大体积混凝土施工防开裂的相关措施

2.1 混凝土原材料质量控制

工程上一般采用商品混凝土。为尽量减少水泥的用量和抑制混凝土内部温度升高，应对混凝土原材料进行质量控制，将粉煤灰加入到低水化热普通硅酸盐水泥中混合，这样可以使水化热作用有所减轻。为克服砂量偏多导致水泥用的多，可以使用5到30毫米的粗骨料，挑选颗粒形状均匀和级配较好的粗骨料可以节省水泥。选用的中砂还需控制好泥的含量在百分之二以下，砂率控制在百分之43左右。

2.2 优化混凝土配合比

优化混凝土的配合比对于减小混凝土收缩开裂的概率十分有效，使用高效缓凝、减水剂等高效外加剂能够在促进混凝土强度大幅度提高的前提下使水泥使用量和用水量大大减少，此外，加长了混凝土上升至最高温度所需的时间，减轻干缩。例如基础混凝上配合比为每立方米： 水泥380kg，II 级 粉 煤 灰 60kg，细 骨 料 758kg，粗 骨 料l049kg，水 185lkg，GM—B 高效减水剂 2. 85kg。

2.3 混凝土坍落度控制

作为表示混凝土质量的一大指标，混凝土坍落度与混合用水量以及水灰比密切相关，是实际工程当中，为了控制好水灰比，保证施工性能良好，试验人员应该对混凝土进行全面的坍落度实验，做好现场的检测和监控，保证混凝土坍落度在一个检测单位里不少于测试，且基本维持在4至6厘米左右。

2.4 混凝土施工过程质量控制

进一步加强施工过程的质量控制，需要采取一系列的浇捣方面的控制措施。混凝土会因振捣时间过短而不均匀，但如果振捣时间过长，就会出现不好的浮浆，所以振捣插入速度要快，拔出速度宜慢，二次振捣法的应用，可以使混凝土更密实，利于浇筑之后的表面积水及时排出，两次收光减少沉降裂缝，增大混凝土抗拉能力和弹性模量，使之尽可能不出现裂缝。

2.5 大体积混凝土的浇筑

连续浇筑要求从底层起采用分段分层浇注。浇筑时，第一，要注意分层厚度，为了消除层间裂缝，振捣要安排在下层混凝土凝固之前，上层振捣时相邻下层还需插入大约5厘米，一般每层厚度需小于震动棒的四分之五倍。第二，为了保证混凝土不离析，混凝土倾落高度较高时可沿溜槽等下落，且漏斗和串筒的距离要小于3米，这是因为考虑到了浇筑速度和摊平混凝土堆的能力。只有控制好振捣和坍落度，才能防止浇铸产生泌水层，硬化后强度减小，破坏结构整密性。第三，由于大体积混凝土表面水泥浆厚度十分大，所以需要做好表面处理，一般在初凝前通过刮平、碾压、打磨等来是裂缝闭合。最后是施工缝的处理，为使新的和旧的混凝土結合紧密，在浇筑前，最好在施工缝上铺上13毫米左右厚度的相似水泥砂浆。留置的水平施工缝应该不能比地脚螺栓底端高，如果是垂直施工裂缝，则应控制离地脚螺栓中心线250毫米以上。

2.6 大体积混凝土温控措施

首先， 大体积混凝土的浇筑过程应根据实际需求，使混凝土均匀的随着高度上升，进行合理的分层和分段实施。浇筑过程中室外温度很低的时候，浇筑混凝土的温差应该低于25℃。在养护大体积混凝土时应该结合当时气候因素选择控温措施，同时按照需要测量浇筑后的内外温度，让温度控制在要求的范围内。

其次，产生混凝土表面开裂的主要原因可能是混凝土的表面温度突然急速下降，想要避免这种现象的主要做法就是保持温度。设计时要考虑很多地方昼夜温度变化很大，只有让内部和外部的温差保持相同，并且步步上升或下降才不会有温度应力，所以为了防止表面开缝只要控制温度在可以的范围内就可以。

此外，还可以采取降温和预冷措施。应该采用低热水泥，同时使用适合的高效外加剂，改善骨料级配等，采取浇筑低流态混凝土，加掺合料等综合措施，最大限度地减少水泥用量。为了充分削弱水泥水化热温度升高可以利用顶面散热，在夏天温度高，进行混凝土浇筑时实行薄层浇筑，还可以采用搭凉棚等简单可行的方法来使混凝土浇筑保持较低温度，在粗骨料堆上加冷水、洒水喷雾、加冰屑拌和预冷骨料或者埋设冷却管等进行初期通水冷却。

控制混凝土的入模温度。混凝土入模温度控制在 25℃ 以下，采用红外测温仪对入模混凝土进行便捷的温度检测。第一，在有利的温度条件下实行浇筑，选取温度较低的白天时段或者夜间进行浇筑施工。第二， 实际施工中混凝土入模温度还是维持在25摄氏度以上，需加入适量冰屑到拌和水中，来使水温降低。当混凝土冷却到其内部温度与室外最低温差小于20摄氏度后，方可拆除模板和保温层。

三、结语

在大体积混凝土施工过程中，为实现防止和控制大体积混凝土施工开裂问题的目的，施工单位应该采取有效的施工方法、施工工序和结合多种温度控制措施，达到大体积混凝土质量工艺标准和工程质量要求，为后续的工程施工提供方便，有利于提高总体的工程质量。

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