施工中大体积砼裂缝控制的方法

胡国斌 刘文美 郭跃平

摘 要：在水利工程和城市高层建筑地下室底板砼施工中经常遇到大体积砼的施工；如何解决砼再固化过中的水化热引起裂缝一直是施工质量的研究课题。下文介绍了大体积砼的裂缝产生的原因，简单的阐述了裂缝控制的方法。

关键词：大体积砼；裂缝；施工要点

大体积砼的施工要点就是施工过程中不能产生裂缝。大体积砼的裂缝有两种：微观裂缝（<0 .05mm 以下）沿着骨料周围出现的骨料与水泥石粘结在面上的粘着裂缝， 分布于骨料之间， 水、泥浆中的水泥石裂缝骨料车的裂缝， 客观裂缝：（>0 .05mm 以下）它是微观裂缝发展的结果。裂缝产生的原因：（1）水泥水化热：水泥水化热是大体积砼热量的主要来源， 当温度活动大于砼自身的抗拉强度时便产生了温度裂缝， 这是大体积砼产生裂缝的主要原因。（2）约束条件：结构在变形时受到了地基的约束而产生的应压力， 由于砼的弹性膜量较小应度和应力松弛大， 便底板與基础不牢。压应力很小， 当温度下降时， 产生较大的拉应力。若是超过砼的抗拉强度， 砼就会出现垂直裂缝。（3）外界气温变化：大体积砼在施工期间， 外界的温度越高， 浇筑温度越高， 外界温度的骤降， 会大大增加内外砼的温度梯等， 产生温差应力， 造成大体积砼出现裂缝， 砼的收缩变形。

1 大体积砼裂缝的控制

1 .1 材料的选择

水泥：通常选用低水化热安全性能好的水泥， 并且在满足设计强度的前提下尽量减小水泥用量。以减少水化热， 初凝时间较长的早温水泥。骨料：石子、砂子的含泥用量不超过1 %和3 %， 在砼中掺加一定数量的毛石， 减少水泥用量， 用时毛石可吸收一定的水化热这是防止大体积砼产生裂缝的良好措施。

外加剂：在砼施工中掺入少量的磨细的粉煤灰和减化剂以减少水泥用量和水的用量。加入少量的缓凝剂，可推迟水化热的峰值。其中， 在砼中加入适量为膨胀剂或膨胀水泥， 使砼得到补偿收缩， 减少砼的温度应力。

1 .2 改善约束条件

（1）将大体积的砼分成若干段， 有效地削减温度收缩应力。同时也有利于散热， 降低砼的内部温度。

（2）设置动热层在热层砼上， 先铺一层低满度水泥砂浆， 以降低新旧砼之间的约束力。

2 大体积砼的施工

施工准备：大体积砼施工前的准备工作， 除按一般砼施工前必须进行的材料准备、机械准备、技术准备外，还应根据其施工的特性， 做好附属材料和辅助设备的准备工作， 如外加剂、水泵、测温设备等， 更要做好施工方案的编制工作。

编制的原则：（1）在保证结构整体完整的情况下，尽量减少浇筑块在硬化过程中的内外约束力和散热的空间， 建立后浇带。

（2）加强养护， 控制温差， 防止产生贯通裂缝和其他的有害裂缝。

编制的内容：

1）根据减少约束的要求， 确立后浇带的位置。

2）通过热力计算， 确定砼的入仓温度。

3）确定砼的搅拌， 运输和浇筑的方法及每小时需要浇筑砼的数量.根据砼的浇筑量， 即可计算需要搅拌机、运输机是和振动器的数量并据此确定浇筑方案和进行劳动组织。

4）确定对砼的测温方案。

3 大体积砼施工工艺

3 .1 砼的配制

砼的配制， 宜选用级配良好的自然连续级配粗骨料。细骨料以中粗砂为宜。应严格把关各种原材料的配合量， 其余量允许误差为：水泥、补掺合料±2 %， 粗、细骨料±3 %， 水、外加剂溶液±2 %， 粗细骨料的含泥量严格控制， 粗骨料控制在1 %， 细骨料控制在小于2 %。有条件时优先采用商品砼， 加派数列砼搅拌站监督砼配制。砼在搅拌前应预先做好试配工作， 发现问题及时记录反馈。

3 .2 砼的浇筑

砼的卸料高度不宜大于2m ， 以产生离折现象， 为避免出现接缝， 砼必须24h 连续浇筑， 一般从短边往长边推进， 也可以从中间向两端或两端向中间同时进行浇筑。

为增大散热面积减小约束力， 用后浇带将其分块浇筑， 这样可以减少收缩和温度应力， 有利于控制裂缝。砼在浇筑前应与钢筋、模板完成工序交接， 确保没有问题了， 才能开始浇捣， 钢筋必须送检体格。

（1）控制砼在浇筑的温度， 可以采取砼运输车输送管道上遮阳措施或洒水降温。

（2）采用“一个坡度， 薄层浇筑， 循序渐进， 一次到顶”的浇筑方法缩小砼的暴露面及加大浇筑强度， 以缩短浇筑时间。防止砼离析：砼的自由倾落高度不得超过2m ， 如超过2m 应用串筒溜槽等措施防止发生离析现象， 串筒溜槽和布置应根据浇筑面积、浇筑速度和铺平筒的能力确定， 其间距不大于3m 。

3 .3 砼的振捣

（1）砼的振捣用振动棒和平板振动器加以振捣可达密实。振捣时， 要做到“快插慢拔” ， 振捣过程中， 宜将振动棒上下略有抽动， 以使上下振动均匀。大梁在分层浇筑时， 振动棒应插入下层500mm ， 以消除2 层之间接缝。每点振动时间一般在10 ～ 30s 之间， 应视砼表面量水平， 不再出现气泡， 表面泛出灰浆为宜。

（2）在振动时限以前对砼进行二次振捣， 排除砼因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水平缝和空隙， 提高砼与钢筋的握裹力， 防止因砼收缩而出现的裂缝。减少内部微裂， 增加砼密实度， 使砼的抗压强度提高， 从而提高抗裂性。

3 .4 砼养护

大体积砼的养护可分为保温法和保湿法， 在砼浇筑成后， 用洒水、喷水、蓄水养护， 使浇筑后的砼在适宜潮湿的条件下， 防止砼表面脱水产生干缩裂缝， 同时可使水泥的水化作用顺利进行， 提高砼的极限抗拉强度。为了确保就浇筑的砼有适宜的硬化条件， 防止早期由于干缩而产生裂缝， 大体积砼浇筑完毕后， 应在12h内加以覆盖和浇水：普通硅酸盐水泥拌制的砼养护时间不得少于14d ；矿渣水泥， 火山灰水泥拌制的砼养护时间不得少于21d 。

3 .5 砼测温

为了掌握大体积砼的温开和降温的变化规律以及各种材料在各种条件下的温度影响需要对砼进行温度监测的控制。

（1）测温点布置：

①沿浇筑高度， 应布置在底部、中部和表面， 垂测点间距一般为500 ～ 800mm 。

②平面内应布置在边缘之间， 测点是用中≮8 的钢管。

（2）测温制度：

①在砼温度上升阶段每2 ～ 4h 测一次， 温度下降阶段每8h 测一次， 同时测出大气温度。

②所有测温后均应编号， 进行砼内部不同深度和表面温度测量。

③测温记录， 应交于负责人签阅， 作为对砼施工和质量的控制依据。在测温过程中若发现温差超过25 ℃时， 应及时加强保温或延缓拆除保温材料， 以防止砼产生温差应力裂缝。

3 .6 施工中常见问题处理

模板变形：变形的原因主要是由于承受砼的测压力及振捣砼的振动力， 产生过大变形， 模板吸收砼表面水分后膨胀变形。预防措施及处理办法：根据实际的受力情况对模板主板， 拉杆以及支撑使用的所有物体进行设计计算， 并取足够多的安全储备， 模板在浇筑砼前应事先湿润。

4 结论

大体积砼施工中最主要的就是控制裂缝。上文从技术手段、施工措施和生产管理等方面予以综合控制， 严格把好养护关和控制温度变形、裂缝和最终收缩量， 既降低了工程成本， 又确保了工程质量， 解决了混凝土施工裂缝控制问题， 取得了良好的经济效益与社会效益。

参考文献

[1] 龚剑，李宏伟.大体积混凝土施工中的裂缝控制[J] .《施工技术》，2012.

[2] 李刚.浅析地下大体积混凝土施工中的裂缝控制[J] .《中国电力教育》，2010