淺析大體積混凝土裂縫

丁燕燕

（大同宏基工程項目管理有限責(zé)任公司，山西 大同 037000）

1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫更普遍。在全國調(diào)查的高層建筑地下結(jié)構(gòu)中，底板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的20%左右，地下室的外墻混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的80%左右。所以，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是建筑工程長期困擾的一個技術(shù)難題，一直未能很好地解決。根據(jù)國內(nèi)外的調(diào)查資料，工程實踐中結(jié)構(gòu)物的裂縫原因，屬于由變形變化（溫度、濕度、地基變形）引起的約占80%以上，屬于荷載引起的約占20%左右。在大體積混凝土工程施上中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度，防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫（包括混凝土收縮）是其施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。

2 大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 裂縫控制的設(shè)計措施

1）大體積混凝土的強度等級宜在C20～C35范圍內(nèi)選用，利用后期強度R60.隨著高層和超高層建筑物不斷出現(xiàn)，大體積混凝土的強度等級日趨增高，出現(xiàn)CA-0～C55等高強混凝土，設(shè)計強度過高，水泥用量過大，必然造成混凝土水化熱過高，混凝土塊體內(nèi)部溫度高，混凝土內(nèi)外溫差超過30℃以上，溫度應(yīng)力容易超過混凝土的抗拉強度，產(chǎn)生開裂。考慮到建設(shè)周期長的特點，在保證基礎(chǔ)有足夠強度、滿足使用要求的前提下，可以利用混凝土60d或90d的后期強度，這樣可以減少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。

2）大體積混凝土基礎(chǔ)除應(yīng)滿足承載力和構(gòu)造要求外，還應(yīng)增配承受罔水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制裂縫開展的鋼筋，以構(gòu)造鋼筋來控制裂縫，配筋應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距。采用卣徑8～14mm的鋼筋和100～150mm間距足比較合理的。傘截面的配筋率不小于0.3%，應(yīng)在0.3%～0.5%之間。

2.2 采用合理的施工方法

1）混凝土的澆筑方法可用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，不得留施工縫，并應(yīng)符合下列規(guī)定：①混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定，當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不大于600mm；當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不大于400mm。②分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，其層間的間隔時間應(yīng)盡量縮短，必須在前層混凝土初凝之前，將其次層混凝土澆筑完畢。層間最長的時間間隔不大于混凝土的初凝時間。當(dāng)層間間隔時間超過混凝土的初凝時間。層面應(yīng)按施工縫處理。

2）大體積混凝土施工采取分層澆筑混凝土?xí)r，水平施工縫的處理應(yīng)符合下列規(guī)定：①清除筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動的石子，并均勻露出粗骨料；②在上層混凝土澆筑前，應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，但不得有水；③對非泵送及低流動度混凝土，在澆筑上層混凝土?xí)r，應(yīng)采取接漿措施。

3）混凝土的拌制、運輸必須滿足連續(xù)澆筑施工以及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：①當(dāng)炎熱季節(jié)澆筑大體積混凝土?xí)r，混凝土攪拌場站宜對砂、石骨料采取遮陽、降溫措施；②當(dāng)采用泵送混凝土施工時，混凝土的運輸宜采用混凝土攪拌運輸車混凝土攪拌運輸車的數(shù)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。

4）在混凝土澆筑過程中，應(yīng)及時清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般較大，泌水現(xiàn)象也較嚴(yán)重，不及時清除，將會降低結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。

5）混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時按溫控技術(shù)措施的要求進行保溫養(yǎng)護，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

6）塑料薄膜、草袋可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板，在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚。覆蓋層的厚度應(yīng)根據(jù)溫控指標(biāo)的要求計算。

7）對標(biāo)高位于±0.0以下的部位，應(yīng)及時回填土； ±0.0以上的部位應(yīng)及時加以覆蓋，不宜長期暴露在風(fēng)吹日曬的環(huán)境中。

在大體積混凝土拆模后，應(yīng)采取預(yù)防寒潮襲擊、突然降溫和劇烈干燥等措施。

2.3 大體積混凝土的溫控施工現(xiàn)場監(jiān)測工作

大體積混凝土的溫控施工中，除應(yīng)進行水泥水化熱的測定外，在混凝土澆筑過程中還應(yīng)進行混凝土澆筑溫度的監(jiān)測，在養(yǎng)護過程中應(yīng)進行混凝土澆筑塊體升降溫、內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度等監(jiān)測。監(jiān)測的規(guī)模可根據(jù)所施工工程的重要性和施工經(jīng)驗確定，測溫的方法可采用先進的測溫方法，如有經(jīng)驗也可采用簡易測溫方法。這些監(jiān)測結(jié)果能及時反饋現(xiàn)場大體積混凝土澆筑塊內(nèi)溫度變化的實際情況，以及所采用的施工技術(shù)措施的效果。為工程技術(shù)人員及時采取溫控對策提供科學(xué)依據(jù)。

3 結(jié)語

大體積混凝土的裂縫特別是表面裂縫，主要是由于內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生的。對大體積混凝土這種拉應(yīng)力較大，容易超過混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂縫。

因此，加強養(yǎng)護是防止混凝土開裂的關(guān)鍵之一。要對混凝土裂縫進行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，在養(yǎng)護中要加強溫度監(jiān)測和管理，及時調(diào)整保溫和養(yǎng)護措施，延緩升降溫速率，保證混凝土不開裂，有效的確保混凝土的施工質(zhì)量。