淺析大體積混凝土裂縫防控

黨作為

摘要：隨著我國各項基礎設施建設的加快和城市建設的發展，各種建筑物、構造物的規模和體量都在大幅度的提升，因此大體積混凝土己經愈來愈廣泛的被應用，其技術方面的措施要求也顯得愈益重要。大量的工程實踐表明，大體積混凝土在施工階段如不采取合理的技術措施，就極易出現裂縫問題。為了降低經濟損失,我們要減少和控制裂縫的出現，本文對大體積混凝土裂縫的成因進行分析，并提出了控制措施。

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一、大體積混凝土裂縫的成因

（一）施工材料的影響

1、骨料粒徑

為了滿足大體積砼的泵送要求，泵送大體積砼都采用粒徑較小的骨料，有的還會減少粗骨料的用量，這樣就導致了單位水泥用量和拌合水量比普通大體積砼多，而在大體積砼中粗骨料是制約水泥石收縮的主要成分，因此粗骨料的用量少，水和水泥用量多這三種因素加到一起又增加了大體積砼的收縮量，使裂縫產生。

2、外加劑

現在的施工中不可避免的就會使用外加劑，而外加劑兼有減水、緩凝等綜合作用的高效復合外加劑，由于缺少外加劑對大體積砼影響上午系統理論研究，所以如果不能科學的控制外加劑的加入，就會在一些部位形成薄弱環節，在外力的作用下很容易產生裂縫。

3、含泥量

骨料中的含泥量如果大了，泥就會弱化骨料與水泥石之間的粘結面，降低了界面的粘結度，也降低了大體積砼的抗拉強度，導致大體積砼容易開裂。

4、材料不均勻

大體積砼不均勻性主要包括水膠比不均勻、骨料分布不均勻和強度不均勻，造成大體積砼分布不均勻的主要因素有:大體積砼生產控制不嚴格、泵送施工時大體積砼坍落度過大、大體積砼澆筑時過振、抹面時灑水等。上述因素易造成大體積砼在垂直、水平方向和局部產生分布不均勻現象，不均勻材料間存在較大變形的差異，易導致大體積砼開裂。

（二）大體積砼施工溫度

大體積砼澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱,其大部分水化熱是在3d內釋放,夏季施工如沒有有效的降溫措施可使大體積砼內部溫升達到65℃～70℃左右,甚至更高,大量的水化熱會導致內部溫度快速上升,大體積砼表面散熱較快,這樣就形成較大的內外溫差,較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使大體積砼表面產生一定的拉應力。當拉應力超過硬化過程中大體積砼的抗拉強度極限時,大體積砼表面就會產生裂縫,這種裂縫通常只在大體積砼表面較淺的范圍內產生,裂縫多平行于短邊,沿著長邊分段出現。

二、大體積混凝土裂縫防控

（一）大體積混凝土材料控制

1、水泥

由于大體積砼產生裂縫的主要原因是水泥在凝結過程中產生的熱量造成的，因此在選水泥時盡量選用低熱或者是中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥或硫酸鹽水泥，并盡量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的溫升，充分利用后期強度，提高混凝土硬化后的體積穩定性。另外，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，因為水泥的細度會影響水化熱的放熱速率，試驗表明比表面積每增加100cm2/g，1d的水化熱增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。

2、骨料

對于粗骨料來說，應該盡量擴大粗骨料的粒徑，因為粗骨料的粒徑越大，級配就越高，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越少，水化熱也就隨之降低，對防止裂縫的產生有著積極的作用。對細骨料的選擇而言，宜采用級配良好的中砂或者是中粗砂，最好選用中粗砂，因為其孔隙率小，總表面積小，能夠減少混凝土的用水量和水泥用量，減少了水化熱，對裂縫的產生有一定的控制作用，另一方面，還要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，產生的裂縫就越嚴重，因此，選用細骨料時盡量選用干凈的中粗砂。

3、外加劑的添加

大體積混凝土摻加減水劑等可以降低混凝土拌合物的用水量，改善混凝土的和易性，從而可降低水化熱且能提高水泥水化率，提高混凝土表面的抗拉強度，阻止混凝土表面裂縫的產生。目前國內摻加的外加劑一般選用木質素磺酸鈣，減水劑的摻量經試驗確定。摻加適量的粉煤灰可以降低水泥用量，提高混凝土的密實性和強度，有利于降低混凝土的水化熱，是大體積混凝土常用的摻和料。摻用的粉煤灰不應低于Ⅱ級，以球狀顆粒為佳，摻量經試驗確定。

（二）大體積砼施工溫度控制

1、盡量降低混凝土入模澆筑溫度，必要時用濕潤草簾遮蓋泵管。為防止混凝土表面散熱過快，避免內、外溫差過大而產生裂縫，混凝土終凝后，立即搭設大棚進行保溫養護，大棚保溫養護時間根據測溫控制，當混凝土表面溫度與大氣溫度基本相同時（約4～5d），撤掉大棚保溫養護，改為澆水養護。澆水養護不得少于14d；保濕保溫養護措施：先鋪一層塑料布，上面鋪二層草簾子，根據溫差來決定草簾子的增加量。 2、混凝土的振搗。混凝土振搗時做到快插慢拔，在振搗過程中，應將振搗棒上下略做抽動，以便上下振動均勻，插點有序，振搗時間要掌握好，一般控制在20~30s之間，宜在混凝土表面乏漿，不出現氣泡為止。由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施。

3、澆筑時除應滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外，還應考慮結構大小、鋼筋疏密、預埋管道和地腳螺栓的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響，采用斜面分層的方法，要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結構的長度大大超過厚度3倍的情況。

4、保溫保濕

防止混凝土澆筑后因溫度應力產生裂縫的主要方法是控制混凝土內外溫差小于25度。延緩混凝土內降溫速度，即覆蓋保溫，以降低溫差，使之控制內外溫差小于25度。混凝土澆筑初凝后（強度達到1.2MPa）在混凝土表面覆蓋一層到兩層塑料薄膜和12cm厚草袋進行保溫（草代互相搭接、疊合）。塑料薄膜對于保溫保濕的效果很明顯，主要是控制混凝土表面水分不被蒸發，避免產生沉降收縮和干燥收縮裂縫。覆蓋草袋使混凝土塊體處于封閉的高溫高濕養護條件下，強度迅速提高，抗拉強度提高，表面溫度提高，促使內外溫差∠25度。

5、溫度監控

主要控制混凝土內外溫差∠25度，混凝土養護不少于14天。

（1）測溫點布置：按梅花狀每隔10米左右布點；每個點由兩組測溫點組成分別MA（上部）、MB（中部）共計100個測溫點。

（2）測溫儀器的選擇及預留方法：采用JDC—2建筑電子測溫儀。混凝土澆筑前將傳感器的測溫線按照縱向測溫點所需距離固定在相應位置的馬凳上，其中要嚴格控制標高；測溫線溫度傳感器與鋼筋之間做好隔熱，綁扎牢固；測溫線插頭漏出混凝土30cm，并用塑料帶包裹好待用；測溫時將插頭插入電子測溫儀插座中，讀取測試數據并及時記錄即可。

（3）測溫記錄要真實認真記錄：混凝土表面溫度（混凝土表面下方10cm處）、混凝土中心溫度（即底板1.75m、1.25m處）、大氣溫度。

（4）測溫時間：澆注后1~5天，每2h測一次，澆注后6~14天，每4h測一次。

結束語

大體積混凝土結構的施工技術及質量控制措施直接關系到混凝土結構的使用性能，在施工過程中，優化原材料和施工配合比、采用切實可行的混凝土澆筑方案、做好混凝土養護和測溫等方面采取有效技術措施，堅持管理，完全可以讓裂縫問題得到有效的控制。

參考文獻

[1] 田曉朋.大體積混凝土裂縫產生原因及其預防控制措施[J]．科學之友.2008年7期.

[2] 劉廣春．大體積混凝土結構裂縫控制措施[J]．中國新技術新產品.2008年8期.