大体积混凝土裂缝成因及施工有效控制方法

李君 查斐斐

摘要：大体积混凝土裂缝成因是多方面的，内部温度、表面湿度、膨胀应力、收缩变形等都会导致裂缝发生，影响工程质量。为避免裂缝出现，提高大体积混凝土工程质量，施工中应采取有效控制方法，重视原材料质量控制，严格配合比设计，加强混凝土搅拌、浇筑、振捣、养生施工质量控制。

关键词：大体积混凝土 裂缝 控制方法 养生

0.引言

大体积混凝土施工中，裂缝控制是非常关键的内容，为施工单位所关注和重视。为避免裂缝发生，施工中应认真分析裂缝成因，并加强每个施工环节质量控制，预防裂缝发生，提高大体积混凝土工程质量。

1.大体积混凝土裂缝成因

1.1内部温度。大体积混凝土浇筑过程中，水泥水化会产生大量水化热，并且水化热聚集在混凝土内部，导致内部温度急剧上升，混凝土内部中心温度高，热膨胀大。内部产生应力，当这种应力超过大体积混凝土抗压、抗拉强度时，就会出现裂缝。

1.2表面湿度。混凝土拌合物具有保水性，内部湿度变化速率慢，但表面含水率变化则不一样，受温度和湿度影响，其变化速度可能比较大，甚至出现急剧变化现象。再加上养护不到位，表面缺乏覆盖物，使表面出现干缩徐变，引发裂缝现象。

1.3膨胀应力。大体积混凝土水泥与集料发生反应，导致过量膨胀现象发生，引起大体积混凝土表面裂缝。当温度较低，处于0°以下时，混凝土会出现固态冰，体积增大，混凝土膨胀，膨胀应力超过抗拉强度时，大体积混凝土出现裂缝。

1.4收缩变形。大体积混凝土浇筑时，容易出现收缩徐变现象，主要类型包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩和碳化收缩，一旦出现这种现象，就会在混凝土内部产生应力，进而导致裂缝发生。

2.大体积混凝土裂缝的施工有效控制方法

2.1加强原材料质量控制。原材料按技术质量要求由专人采购与管理，原材料进场后，对原材料品种、规格和数量以及质量证明书等验收核查，按规定取样和复验，检验合格的原材料方可进场。水泥、粗细集料、矿物掺和料等采用散料仓分别存储，注意防潮，不得露天堆放。混凝土用粗骨料分级采购、运输、堆放、计量。不同混凝土原材料有固定堆放地点，标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进场日期，原材料堆放时有堆放分界标识，骨料堆场事先硬化处理，设置必要的排水措施。

2.2严格大体积混凝土配合比设计。混凝土配合比参照现行标准，通过对大体积混凝土工作性能、力学性能、耐久性能以及抗裂性能进行对比试验后确定。选用低水化热和低碱含量水泥，尽可能避免使用早强水泥，常用42.5号普通硅酸盐水泥，选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料，适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或复合矿物掺和料。采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂，限制混凝土最低强度等级、最大水胶比、最小水泥用量，尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量，提高大体积混凝土配合比设计水平。

2.3做好大体积混凝土搅拌工作。大体积混凝土原材料严格按施工配合比准确称量，严格控制最大允许偏差。搅拌混凝土前严格测定粗细骨料含水率，准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化，以便及时调整施工配合比。采用强制搅拌机搅拌混凝土，电子计量系统计量原材料。投料顺序为细骨料→水泥→矿物掺和料和专用复合外加剂→搅拌→水→充分搅拌→粗骨料→继续搅拌至均匀为止。每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min。拌制第一盘混凝土时，可增加水泥和细骨料用量10%，保持水胶比不变，以便搅拌机持浆。炎热季节搅拌混凝土时，骨料堆场搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物温度，或尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土。

2.4提高大體积混凝土浇筑施工质量。浇筑大体积混凝土前，根据工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等，大体积混凝土浇筑过程中，不得无故更改事先确定的浇筑方案。浇筑前指定专人作重复检查钢筋保护层垫块位置、数量及其紧固程度，确保钢筋混凝土保护层厚度，使用定制的保护层定位夹。采用细石混凝土垫块时，抗腐蚀能力和抗压强度高于构件混凝土，水胶比不大于0.35。混凝土入模前测定混凝土温度、坍落度和含气量等，拌合物性能符合要求混凝土方可入模浇筑。混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m，当大于2m时，采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土。炎热季节浇筑大体积混凝土时，混凝土入模前模板和钢筋温度以及附近局部气温均不超过40℃。低温条件下采取保温防冻措施，在相对湿度较小、风速较大环境下浇筑大体积混凝土时，采取喷雾、挡风等措施，避免浇筑有较大暴露面积构件。浇筑大体积混凝土前，根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施，如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等，采取必要措施以保证新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间温差不大于15℃，实现对大体积混凝土浇筑质量的控制，预防裂缝发生。

2.5重视大体积混凝土振捣施工。大体积混凝土振捣采用插入式高频振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备，振捣按事先规定的工艺路线和方式进行，用插入式高频振捣器振捣混凝土时，采用垂直点振方式振捣。混凝土较粘稠时，加密振点分布。每点振捣时间一般不超过30s，避免过振。振捣过程中加强检查模板支撑的稳定性和接缝密合情况，避免出现漏浆现象。混凝土浇筑完后，仔细抹面压平，抹面时严禁洒水。

2.6注重大体积混凝土养护工作。大体积混凝土振捣完毕后，及时采取适当保温保湿措施养护。新浇混凝土有暴露面时先抹平，再用透水土工布等覆盖，及时喷雾洒水保湿养护7d以上。等水泥水化热峰值过后，用塑料薄膜将暴露面紧密覆盖14d以上，直至下道工序为止。大体积混凝土采用带模养护方式养护时，保证模板接缝处混凝土不失水干燥。新浇立面混凝土振捣完成后24-48h且强度发展至对结构安全性无不利影响时，略微松开模板，浇水养护直至下道工序为止。混凝土强度满足拆模要求，且芯部混凝土与表层混凝土的温差、表层混凝土与环境的温差均不大于15℃时，方可进行拆模。拆模后迅速对混凝土继续进行后期养护。寒季和炎热季节，采取适当的保温隔热措施，保证养护期间混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不超过15℃。一般大体积混凝土养护时间不少于14d，确保施工质量，实现对裂缝的有效预防。

3.结束语

大体积混凝土施工中，裂缝控制是关键内容。施工中应严格遵循工艺流程，加强每个环节质量控制，避免裂缝出现，保证大体积混凝土施工质量。

参考文献：

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[2]杨任之.浅谈大体积混凝土裂缝产生的原因及控制施工技术[J].科学之友，2011（2），75-76

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