大体积抗渗混凝土温度裂缝的控制措施

陈广成

大体积混凝土会出现不同程度的裂缝，经调查水泥水化过程中释放的水化热，是产生裂缝的主要因素。为了防止温度裂缝的发生，必需控制混凝土在水化过程中温度的上升，控制降温速度，使混凝土的收缩比例减小，混凝土抗拉强度得到提高。在施工中应采取一定的预防措施，进一步提高混凝土的施工质量。

1 控制混凝土温度裂缝的主要措施

1.1 施工组织设计上改善约束条件，削减贯通温度应力

为防止混凝土温度裂缝发生，主要通过改进构造设计，合理配筋，控制表面裂缝的产生，设置永久性伸缩缝和若干道施工缝，混凝土施工可分段间隔浇筑和水平分层间歇等方法。减少每次浇筑长度的蓄热量，防止水化热的积聚，减少温度应力、减小变形、防止裂缝的发生和开展。

1.2 提高混凝土构件的抗拉强度

如水池在池底板和池壁内设置必要的代替温度应力钢筋，在池壁转折处和孔洞周围等部位增加了转角筋，墙体两侧对称配置受力筋和分布筋，分布筋应加密，间距以100 mm为宜。水池底板底筋和面筋及分布筋均对称布置，以防止混凝土温度裂缝的产生，提高混凝土构件的抗拉强度。

1.3 从混凝土配合比设计上控制温度裂缝措施

混凝土抗渗性能的好坏不仅在于骨料的级配，更主要取决于混凝土的密实度，从配合比设计上采取以下措施。

1.3.1 严格控制水灰比

抗渗混凝土水灰比不应大于0.6，在保证混凝土和易性的前提下，越小越好。如果水灰比过大，拌和混凝土用的水，一部分是水泥水化所需要的，另一部分是为改善和易性所需要的。若用水量过多，水灰比过大，多余水分蒸发后就会形成内部互相联通的孔隙和毛细通道，降低混凝土的抗渗性能，因此选定的水灰比值在0.6以内，以保证混凝土的抗渗性能。

1.3.2 控制适当水泥用量和砂率

控制适当的水泥用量和砂率可保证混凝土中的砂浆的质量和数量，减少和改变孔隙的分布，提高密实度和抗渗性能。JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》规定每立方米混凝土中的胶凝材料用量不宜小于320 kg，砂率宜为35%～45%。

1.4 混凝土材料要求

混凝土所用的材料应符合相关的技术规范，为保证混凝土质量对材料要求如下：

1.4.1 水泥质量

选用低水化热和安定性好的水泥，选用低水化热水泥，使混凝土减少升温。水泥入场时应对出厂日期、强度等级、水泥品种、散装仓号或包装等进行检查。

1.4.2 碎石质量

泵送混凝土用碎石，粒径5～31.5 mm，碎石的含泥量不大于1%。

1.4.3 砂质量

混凝土所用砂，采用中、粗砂为宜，中砂含泥量不大于3%。

1.4.4 煤灰和粒化高炉矿渣粉质量

在混凝土中掺加少量煤灰或粒化高炉矿渣，取代部分水泥，可改善混凝土的塑形和可泵性。粉煤灰应符合有关标准，并有出厂合格证，经检验合格后，方可使用。

骨料应按品种、规格分别堆放，不得混杂，拌制混凝土宜用饮用水，现场混凝土搅拌站应按批对砂和碎石质量进行检查。砂和碎石的质量比较稳定，允许定期进行检查。

2 施工时控制混凝土裂缝的措施

2.1 确定合理的混凝土浇筑方案

按照规范要求：整体分层连续浇筑或推移式连续浇筑，应缩短间歇时间，并在前层混凝土初凝前将层次混凝土浇筑完毕。层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间。要求混凝土振捣密实，保证振捣的时间、力度、间距比较均匀，混凝土浇筑完成后，将混凝土表面抹平。

浇筑时遇到强降雨天气时，应及时在结构较为合理部位留置施工缝，并应尽快终止混凝土浇筑。对未硬化的混凝土进行保护，不得让雨水直接冲刷新浇筑的混凝土表面。

2.2 保湿养护

为保证浇筑完成的混凝土达到设计强度，并防止收缩裂缝的发生，须做好养护工作，保湿养护的持续时间不得少于14 d。延缓了降温时间及速度，浇水次数应保持混凝土表面处于湿润的状态。

2.3 防止干缩裂缝

干缩裂缝为表面性的，其走向没有规律性，干缩裂缝产生的外因主要是混凝土养护不当，导致混凝土构件表面水分散失过快。而集中释放的水化热，造成混凝土内外收缩的不均匀。所以在施工过程中应避免上述因素的产生。

2.4 防止温度裂缝

温度裂缝是由于混凝土内部和表面温差相差较大而引起，为了有效地控制温度裂缝出现，结合实际情况可采取如下措施。

2.4.1 降低混凝土入模温度

浇筑混凝土时应选择较适宜的气温，天气炎热时不宜浇筑混凝土。混凝土最佳入模温度在10～15 ℃，入模宜控制在30℃以下。可采用低温水搅拌混凝土，对骨料进行预冷处理。

2.4.2 做好施工时的温度控制

加强混凝土的养护和保温，避免混凝土表面产生干裂。根据施工季节的差异可以采取不一样的养护方式，夏季可以采用浇水和草帘覆盖养护，浇水养护时应注意水温的控制，以防混凝土表面温度快速下降，浇水养护的时间一般不应少于14 d；冬季可以覆盖塑料薄膜和保温材料，喷刷混凝土养护剂等进行养护。

2.5 浇筑混凝土要做到组织措施落实

混凝土浇筑时，任何一道工序都可能影响工程质量，现场施工人员和监理工程师都要高度重视施工质量，严格按照施工规范去施工。

总之，对大体积混凝土施工应事先采取措施，主要通过改造构造设计、合理配筋和浇筑、加强养护方法来提高混凝土的抗裂、抗渗性能。

[1] 中国建筑工业出版社编.建筑施工手册(缩印本)(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003:1-144.

[2] GB 50496—2009 大体积混凝土工程施工规范[S]. 北京:中国计划出版社, 2009.

[3] 余地华, 艾心荧, 侯玉杰, 等. 天津高银117大厦C50P8超大体积筏板混凝土配合比评价体系研究[J]. 混凝土, 2015(5):113-118.

[4] JGJ55—2011 普通混凝土配合比设计规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[5] 京红, 梁钲, 刘晓华, 等. 大体积混凝土施工中的温度监测及裂缝控制[J] . 河北农业大学学报, 2008, 31(2):106-109.

[6] 刘大阴. 超高层基础筏板大体积混凝土温度裂缝控制[J]. 施工技术, 2015, 44:442-447.

[7] 郭勇, 刘杰. 大体积混凝土温度裂缝的成因、特点及控制[J]. 黑龙江水专学报, 2005, 32(4):91-99.

[8] 胡章贵. 大体积混凝土温度裂缝的成因与控制[J]. 中国科技信息，2011(4):78-79.

[9] 夏瑾红, 黄家骏, 姚小军. 大体积混凝土温度裂缝的防控措施[J]. 河南大学学报(自然科学版), 2008, 38(4):437-440.

[10] 龚亮.大体积混凝土温度裂缝的原因分析及防治对策[J]. 山西建筑,2011, 37(19):82-83.

[11] 李苑. 大体积混凝土温度裂缝控制[J]. 建筑技术, 2006, 37(4):290-292.

[12] 李胜, 孙保沭, 王海龙. 大体积混凝土温度裂缝与防治[J]. 水利技术监督, 2005(2):76-78.

[13] 薛礼兵, 王旭峰. 大体积混凝土温度裂缝在实际工程中的控制技术[J].结构工程师, 2006, 22(4):86-93.

[14] 占文, 秦明强, 李进辉, 等. 某地铁车站大体积混凝土结构温度裂缝控制技术[J]. 铁道建筑, 2011(7):57-59.

[15] 杨建东.某铁塔基础大体积混凝土施工技术[J].施工技术,2012,41(365):32-35.

[16] 李中国. 浅谈大体积混凝土施工质量监理控制措施[J]. 项目管理与质量监控, 2013, 240-241.