大体积混凝土抗裂施工技术分析

秦建

（山西省第三建筑工程公司　046011）

大体积混凝土抗裂施工技术分析

秦建

（山西省第三建筑工程公司046011）

随着建筑行业的进步和发展，大体积混凝土应用范围日益广泛，使得现代建筑的质量和性能都得到了大幅度提升，同时还有效地促进了社会经济的发展。但是在大体积混凝土结构中出现裂缝时不仅影响到建筑的质量和性能，甚至还可能留下极大的安全隐患。因此，为了提高建筑的质量和性能和解决大体积混凝土结构中的裂缝问题，加大对大体积混凝土抗裂施工技术的分析力度不仅意义重大，而且迫在眉睫。本文通过对大体积混凝土的深入分析，然后对大体积混凝土抗裂施工技术进行了详细阐述，以供同行参考。

大体积混凝土；抗裂施工技术；分析

引言

混凝土裂缝是现代建筑工程中混凝土工程的质量通病，当混凝土工程出现裂缝时，不仅严重地影响到建筑工程的外在形象，而且也严重地影响到建筑工程的质量，甚至可能会进一步诱发其他质量问题，因此在现代的建筑工程中对混凝土裂缝问题进行及时有效的处理就显得尤为重要。

1　工程概况

某综合性建筑为商业娱乐中心，即餐饮、商务、购物等功能为一体，地下五层，地上七十三层，总建筑182893m2，总建筑高度为333m。采用钢-混组合框架-核心筒结构体系，塔楼区域采用钢结构，七层以下为钢骨混凝土结构，裙房区域采用框架-剪力墙钢筋混凝土结构。塔楼基础底板厚度为4.5m（电梯井处厚6m），长、宽均为25.8m。混凝土强度等级为C40，抗渗等级为S8。一次性浇筑混凝土方量为2800m3，为超厚大体积混凝土。

2　大体积混凝土裂缝产生的原因

在现代的建筑工程中，通常会应用到大体积混凝土结构，然而由于大体积混凝土结构的体积较大，并且对混凝土结构的整体性要求较高，因此在混凝土施工过程中不宜留下施工缝。但是在混凝土工程中却通常会由于各种原因造成大体积混凝土出现裂缝。

2.1材料影响

2.1.1水泥

水泥是混凝土的主要原材料之一，其质量和性能直接影响到混凝土的质量和性能，并且其也是导致混凝土出现裂缝的重要原因之一。

2.1.2骨料

骨料的选择对于大体积混凝土施工具有重要影响。水泥石与骨料的粘结力与骨料的表面情况有关，骨料的表面粗糙，则与水泥石粘结力较大，故在原材料及坍落度相同的情况下，用碎石比用卵石强度来的高。增大骨料粒径，可以减少用水量，而使混凝土的收缩和泌水随之减少。

2.1.3水灰比、坍落度

水灰比是混凝土拌合中一个较为重要的指标，需要对其进行严格控制。这个指标对混凝土的各项影响最大，在水泥标号相同情况下，水灰比越小，水泥石强度越高，与骨料的粘结力也越大，混凝土的强度也越高。

2.2混凝土收缩影响

在混凝土裂缝问题中，导致混凝土出现裂缝的主要原因就是混凝土收缩。而导致混凝土收缩主要是由于浆体收缩和水分蒸发，从而使得混凝土的收缩应力和抗拉强度产生变化，进而引起混凝土裂缝。而混凝土的收缩裂缝主要有以下几种类型：塑性收缩裂缝；水化反应收缩裂缝；表面温差收缩裂缝；干燥收缩裂缝。

2.3施工工艺影响

根据施工现场情况的总结以及对相关施工人员的调查分析，该工程大体积混凝土施工存在以下问题：①混凝土立模和振捣方面存在不足，部分构件容易产生蜂窝麻面；②混凝土的养护，如果养护不良，那么对混凝土整体质量影响十分显著，直接影响混凝土的抗裂能力；③拆模时间，过早拆模以及在混凝土构件上过早从事后续工序，对混凝土强度的发展有一定影响，并导致裂缝的产生。

3　施工方案的确定

经过反复的分析对比，为了防止裂缝的出现，制定了较为全面的作业方案，这些方案包含了混凝土施工的全过程，包括选择混凝土组成材料、施工安排、浇筑前后混凝土的温度控制和保温保湿养护等。

3.1施工配合比确定

施工配合比的确定是施工质量控制的基础，其主要包括以下几个方面的内容：①混凝土配合比，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，采用“三低（低砂率、低塌落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则；②水泥的选择：采用普通硅酸盐（P.O.42.5），并加入适量的掺加粉煤灰和矿渣粉取代部分水泥，减小水泥用量，改善混凝土的塑性和可泵性；③骨料的选择：选用卵石保证骨料连续积配，使混凝土具有较好的和易性和较高的抗压强度，细骨料选用机制砂（细度模数3.5）和细砂（细度模数1.2）混合砂；③减水剂：掺加JY-1高效减水剂，以减小水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰期值，加入ZY膨胀剂，使混凝土得到补偿收缩；⑤其他：要求混凝土入泵塌落度严格控制在180±20mm，控制水泥的进场时间（提前2d），控制水泥温度；对机制砂、石子进行喷淋，降低砂、石温度；在搅拌时采用冰水搅拌；运输中对罐车进行隔热措施和浇筑时对输送泵管覆盖隔热，要求混凝土入模温度不得高于30℃，保证混凝土质量。

3.2浇筑工艺方案

3.2.1浇筑方法

该工程的大体积混凝土浇筑采用平面分层和斜面分层相结合的建筑方案，这样做的主要目的是减少泵管拆除。为防止混凝土表面开裂，要求底板全部掺加杜拉纤维，但由于业主只同意底板上下1m范围内要求掺加杜拉纤维，中间2m范围不加。这样，整个底板分成4层浇筑，每层厚度1m，每层内部再按斜面分层，每层厚度为50cm。混凝土浇筑采用倒退式浇筑，分成3条浇筑带，每个浇筑带宽度为8.6m，同时从同一方向进行浇筑，其浇筑如图1所示。

图1　泵送混凝土斜面分层浇筑示意图

3.2.2振捣

振捣对于混凝土浇筑质量也有一定影响，该工程的混凝土振捣使用的是50插入式振捣棒，要慢插快拔，插点呈梅花型布置，按顺序进行，不得遗漏。移动间距不得大于45cm（振捣棒作用半径的1.25倍）。振捣上一层时插入下一层混凝土5cm以消除两层间的接缝。振捣时间以混凝土表面出现浮浆及不出现气泡、下沉为宜。

3.2.3泌水处理

对于泌水问题的处理也是保证混凝土施工质量的重要举措。当混凝土出现泌水现象时将水赶至低洼处，用大功率抽水泵及时的抽出混凝土产生的泌水和基坑内的雨水，如图2所示。

图2　混凝土浇筑泌水处理示意图

3.2.4表面处理

先用长刮尺刮平，在初凝前用铁滚筒碾压数遍，再用木蟹打磨压实，以闭合收水裂缝。

3.3混凝土温度控制措施

3.3.1采用合适的原材料以降低水化热

①使用低水化热的水泥，水泥标号为中强度等级的普通硅酸盐水泥如P.O.42.5。②改善混凝土配合比。在该工程施工中，经监理工程师同意前提下，依部位的不同，分别掺入粉煤灰以减少水泥用量，降低水化热，粉煤灰取代率一般为15%，超量系数K= 1.7。③做好砂石料级配设计，选择韧性好，含泥量低（≤0.5%），级配优良的骨料，稍微提高混凝土中粗骨料用量，既可降低水化热又可以抑制混凝土的变形，细骨料选用中粗砂。③掺用早期水化热较低的缓凝型减少剂。

3.3.2控制混凝土入模温度小于30℃

混凝土入模温度的控制主要包括以下几个方面：①水泥提前入罐，延长水泥的存放时间，让其自然冷却，确保拌和前的水泥温度不高于50℃。②骨料场搭遮阳棚，防止阳光直射。③骨料应冷却后入仓，可抽地下水喷淋降温，拌和用水量中扣除骨料含水。③拌合用水采用合格的深井地下水，必要时加冰屑。⑤运输车运输过程中喷洒地下水降低转筒外壳温度。⑥混凝土输送管采取加设凉棚、覆盖草袋等降温措施。⑦尽量利用低温时段浇筑混凝土，若夏季施工，应尽量利用温度稍低的夜间施工。

3.3.3分块、分层浇筑

为降低混凝土内外温差，浇筑过程中水平分层浇筑，如有浮浆应及时清除，顶部混凝土要进行二次振捣，消除泌水沉降和早期裂缝。

3.3.4加强保温及养护

在混凝土施工结束之后，需要根据天气变化以及工程的具体施工情况采用相应的养护措施。①混凝土浇筑后采用模板作为保温材料，不宜在前3d升温期内拆模，温差大于20℃应推迟拆模时间，等待并同时满足温控条件，不能满足时应在模板外侧补充保温措施，在施工区适当范围内采用加温改变不利气温条件。②拆模后及时在侧墙面铺设保温、保湿结构层，并随温度变化调节保温层厚度。回填区侧墙可用回填土形成保温、保湿结构。③混凝土表面可用蓄水养护，蓄水深度一般不宜小于200mm。撤除蓄水后，应使混凝土保持相当的湿润，以免骤然干燥，导致干缩裂缝的产生。③底板施工宽缝封闭孔口保温保湿，注意控制开启或全封闭调节空腔内温，或适当的煤炉加温措施满足温控要求。

4　结束语

随着科学技术的高速发展，在当前的建筑领域中各种施工技术和施工材料的水平都得到了大幅度提升，然而大体积混凝土结构也与普通的混凝土结构有着同样的质量通病，也即是裂缝问题，在大体积混凝土结构中出现裂缝时不仅影响到建筑的质量和性能，甚至还可能留下极大的安全隐患，从而严重的威胁到人们的生命财产安全，因此需要运用抗裂技术保证工程的质量和可靠。

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TU755

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1673-0038（2015）02-0034-02

2014-12-26

秦建（1981-），男，工程师。