淺談大體積砼裂縫控制

馮 宇

（山西省公路工程質量檢測中心，山西 太原 030006）

淺談大體積砼裂縫控制

馮 宇

（山西省公路工程質量檢測中心，山西 太原 030006）

文章通過對大體積砼裂縫的成因進行分析，從而提出解決大體積砼裂縫控制的要點，全面介紹了從材料、工藝、養生的各方面的裂縫控制措施。

裂縫成因；溫差；工藝控制

在橋梁砼施工中，對于最小邊尺寸在1 m~3 m范圍內的大體積砼，因其比表面積小，內外溫差大從而產生拉應力，當拉應力超過砼的極限抗拉應力時，就會在其內部產生裂縫，并可能發展成貫通裂縫，嚴重影響結構的整體性和耐久性。對此需對產生裂縫的成因進行分析，有針對性地在施工中采取切實可行的方案以避免對結構造成較大危害。

1 裂縫成因分析

受地基基礎不均勻沉降、結構設計不合理、原材料不合格等原因均可形成裂縫。在大體積砼施工中，在澆筑初期水泥發生大量水化熱，內部溫度迅速升高，體積膨脹隨即產生壓應力。在砼硬化后期冷卻收縮時，又隨即產生拉應力，當拉應力超過砼的抗裂能力時即會產生裂縫。在施工過程中，受原材料不均勻、水灰比不穩定及運輸和澆筑過程中的離析現象，導致同一塊砼中其抗拉強度不均勻，由此出現易于出現裂縫的薄弱部位。當澆注成型后，隨著表面水分不斷蒸發，內部的水分不斷向外散失，這時混凝土尚處于塑性狀態，于是裂縫進一步擴展。因此采取有效措施使水泥水化熱引起砼內部最高溫度與外界氣溫之差均勻地控制在25℃以內，是避免砼產生裂縫的主要方法。

2 溫差測量方法

根據GB50204—92要求中，砼內外溫差不應大于25℃。因為內外溫差有兩個，一個是混凝土中心溫度和混凝土表面溫度之差，再一個就是混凝土表面溫度與大氣溫度之差，因此掌握正確的測溫方法是避免深層裂縫，控制內外溫差的準確性的保障。

測溫儀數量應不少于3個，在砼澆筑前沿澆筑高度應布置在砼底部、中部和表面，表面測溫點距板底表面10 cm，距邊角應大于50 mm。布點在砼澆筑前夕進行，將溫度傳感器采用膠布固定于鋼筋上的各不同位置處，然后小心將每根鋼筋與底板鋼筋網綁扎牢。測溫時間從測點混凝土澆筑完10 h（初凝）后開始，72 h內每2 h測溫1次，72 h后每4 h測溫1次，7 d～14 d每6 h測溫1次（力求在接近混凝土出現最高和最低溫度時測量）測至溫度穩定為止。

3 大體積混凝土的防裂措施

3.1 配合比設計

（1）水泥的選用：應盡量選用水化熱低、凝結時間長的水泥，優先采用中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥。另外，由于水泥的細度會影響水化熱的放熱速率，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細度適當減小。

（2）粗細骨料：粗骨料宜采用連續級配，細骨料宜采用中砂。大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下，應提高摻合料及骨料的含量，以降低單方混凝土的水泥用量。

（3）摻加粉煤灰及減水劑：采用粉煤灰及減水劑雙摻可有效改善砼性能。粉煤灰的水化熱遠低于水泥，7 d約為水泥的1/3，28 d約為水泥的1/2，摻加粉煤灰既可以減少水泥用量，又可以有效地降低水化熱。同時優質粉煤灰需水量小，有減水作用，可以降低混凝土的單位用水量，在水灰比固定的情況下減少水泥用量，還可以減少混凝土自生體積收縮，有利于防裂。由于粉煤灰的比重較水泥小，混凝土振搗時比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的摻合料較多，強度較低，表面容易產生塑性收縮裂縫，因此，粉煤灰的摻量不宜過多，在20%以內為宜。同時為滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發熱量的要求，在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑，保證有足夠的緩凝時間，延緩砼內部溫度峰值的出現。

3.2 施工工藝控制

（1）降低混凝土內部的最高溫度,可以采用冷卻水管和垂直散熱管。在混凝土結構內部預埋冷卻水管,通過循環冷水進行冷卻，可控制、降低砼內部溫度，同時通過調整冷卻水的流量、流速來控制砼內部溫升及內外溫差。

（2）放慢大體積混凝土的澆筑速度會有效降低其內部溫度的上升，可采用短間歇連續施工方法將砼各層澆筑間歇期控制在4d~7 d內，可間隔溫度峰值，避免水化熱積聚。間歇期應在7 d內，以避免上下層砼收縮徐變的不協調，從而產生較大收縮徐變內力導致砼開裂。

（3）充分考慮砼的澆筑環境。氣溫高的季節，砼澆筑安排在溫度最低時，盡量降低砼的入模溫度，同時加強砼的振搗，在砼振搗過程中因地制宜采用全面分層、分段分層、斜面分層方法，提高砼的密實度,使早期出現的微裂紋愈合，從而提高抗裂能力。

（4）混凝土是水硬性材料，在大體積混凝土強度增長期，必須加強對砼進行保溫和養護，使砼在一定時間內保持水泥水化作用所需的適當溫度和溫潤條件。蓄熱養護中，砼內外溫差應控制在25℃以內，必要時覆蓋防水密閉性材料。大體積混凝土養護時間不能少于28 d，隨著氣溫提高潮濕程度增大等因素的改變，養護時間可以減少到21 d、14 d。

4 結束語

以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關系進行了理論和實踐上的初步探討，雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

Discusses the Great Volume Crack Control Shallowly

Feng Yu

Article through to great volume crack origin analysis，thus proposed that solves the great volume crack control main point,introduced comprehensivelyfromthe material,the craft,the keepingin good health various aspects crack regulatorymeasures.

crack origin;temperature difference;craft control

TU528

A

1000-8136(2010)11-0061-02