浅析大体积混凝土裂缝的原因及其控制措施

2019-11-29朱海波

建材发展导向 2019年7期

朱海波

（青建集团股份公司，山东青岛 266000）

1 裂缝产生主要原因

1）水泥水化热的影响。水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d 左右，从而使混凝土内部温度升高，尤其对大体积混凝土来讲，这种现象更加严重，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，故混凝土中心温度很高，就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

2）混凝土的收缩。混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时(支撑条件、钢筋等)，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。

3）外界气温湿度变化的影响。大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温差梯度。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。

2 大体积混凝土工程裂缝控制的措施

1）采取有效的施工管理。在项目施工前，要针对项目的固有特点，对施工过程中的每个工序、工种所特有的技术难点进行研究。对于施工过程中涉及的原材料选用、劳动力组织、交接班、硷运输能力、机械调配、浇匆顷序等要切合实际工程条件，满足大体积砼连续施工的要求。施工组织设计的科学胜与合理性是大体积硷施工质量、进度控制的前提和基础。对方案中存在的错误，要及时更改，确保施工方案能够切实有效的指导施工的资源配置和施工布局，保障项目施工的工程质量和施工进度要求。

2）质量关键点的设置。①施工班组要及时记录砼在搅拌过程中，所用材料的配比；②随时对工程施工的模板稳定性和尺寸进行检查，对于存有影响施工质量和安全隐患的因素要及日书进行整改；③在振捣过程中，对振捣的质量要及时进行检查；④严格控制硷的出罐和入模温度，并确保大体积砼施工的连续性；⑤在砼护阶段，其内外温差要严格按照温控指标要求进行控制。

3）合理控制原材料。由于大体积的砼施工，其体内会产生大量的水化热。根据试验资料记载，425#的普通水泥，其最终的累积放热量在334kJ/Kg 左右，而相同标号的矿渣水泥，其累积放热量在240kJ/kg。所以，大体积的砼施工一般不使用砼酸盐水泥，而优先选用矿渣水泥或粉煤灰。粗骨料粒径大小的选择要根据砼钢筋的间距确定，一般不应超过钢筋间距的1/3 且级配良好，并做好碱活性试验。在施工过程中，可以在粗骨料中添加一些强度等级大于MU30，粒径大小在150-300mm 的毛石，浇筑过程中要确保毛石与毛石、毛石与模板和钢筋的距离大于150mm。选择的细骨料细度模数要控制在2.6~3.0，要求是级配良好且质地坚硬的中砂，其含泥量要小于3%。大体积砼的所用原材料，在确定使用前，首先要按照施工设计和规范的要求进行试验检测、筛选，保证所用材料的质量和配合比合理性。

4）合理控制砼配合比。在砼的配合比确定后，为了提高砼的综合性能，还要选用一些具有引汽和缓凝功能的复合型减水剂，或添加适量膨胀剂来对砼的收缩进行补偿，在搅拌砼时，要对砼的水灰比严格控制，并将水灰比控制在0.4以下。砼中还要掺加10%-15%水泥重量的粉煤灰，以降低砼的水泥用量，减少水化热的生成量。

5）混凝土的浇筑。当大体积砼工程采用分层浇筑法进行连续浇筑施工时，要重点考虑以下因素：①在浇筑上层砼以前，要用带有压力的自来水将砼的表面污物、浮浆、松动石子、软弱的砼层彻底清除，杜绝一切不利因素，并让上层砼表层充分湿润，但不可存有积水；②在上层砼浇筑时，如果采用的是低流动性的非泵送砼，要布设接浆设施。大体积砼的浇筑施工:，可采用推移式或分层式连续浇筑法，但不可随意留下施工缝。砼摊铺厚度要根据砼的和易性和振捣器的有效作用深度确定，一般不超过400mm;如果是泵送砼，其摊铺厚度要小于600mm。砼的初凝时间要由试验确定，并且在浇筑过程中，要尽量缩短各层的间隔时间，次层砼要在前层砼开始初凝前浇筑完成。如果在浇筑上层砼时，底层砼已经出现了初凝现象，两层面要按照施工缝处理。另外，当浇筑能力无法满足浇筑面积和工程量大、单次连续层浇筑的厚度小于3m 的工程施工时，多采用推移式连续浇筑法为宜。

6）砼的养护。可以采用草袋、锯末或塑料薄膜等保温材料覆盖在砼和模板上，也可以因地制宜，选择价格便宜、保温性能好的材料用于砼的保温养护，保温材料的覆盖层厚度，要根据施工设计或标准的要求铺设。将砼浇筑块体的内外温差和整体降温速度控制在标准要求内，持续保温养护的时间，要根据温度应力而定，但一般不少于9 天。在进行砼的保温养护过程中，要始终保持砼的表面湿润。如果是在寒冷的冬季进行的建筑施工，砼的养护作业可搭设保温挡风棚进行养护。在养护完成后砼上覆盖的保温层要逐层拆除。