浅谈大体积砼裂缝控制

冯 宇

（山西省公路工程质量检测中心，山西 太原 030006）

浅谈大体积砼裂缝控制

冯 宇

（山西省公路工程质量检测中心，山西 太原 030006）

文章通过对大体积砼裂缝的成因进行分析，从而提出解决大体积砼裂缝控制的要点，全面介绍了从材料、工艺、养生的各方面的裂缝控制措施。

裂缝成因；温差；工艺控制

在桥梁砼施工中，对于最小边尺寸在1 m~3 m范围内的大体积砼，因其比表面积小，内外温差大从而产生拉应力，当拉应力超过砼的极限抗拉应力时，就会在其内部产生裂缝，并可能发展成贯通裂缝，严重影响结构的整体性和耐久性。对此需对产生裂缝的成因进行分析，有针对性地在施工中采取切实可行的方案以避免对结构造成较大危害。

1 裂缝成因分析

受地基基础不均匀沉降、结构设计不合理、原材料不合格等原因均可形成裂缝。在大体积砼施工中，在浇筑初期水泥发生大量水化热，内部温度迅速升高，体积膨胀随即产生压应力。在砼硬化后期冷却收缩时，又随即产生拉应力，当拉应力超过砼的抗裂能力时即会产生裂缝。在施工过程中，受原材料不均匀、水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象，导致同一块砼中其抗拉强度不均匀，由此出现易于出现裂缝的薄弱部位。当浇注成型后，随着表面水分不断蒸发，内部的水分不断向外散失，这时混凝土尚处于塑性状态，于是裂缝进一步扩展。因此采取有效措施使水泥水化热引起砼内部最高温度与外界气温之差均匀地控制在25℃以内，是避免砼产生裂缝的主要方法。

2 温差测量方法

根据GB50204—92要求中，砼内外温差不应大于25℃。因为内外温差有两个，一个是混凝土中心温度和混凝土表面温度之差，再一个就是混凝土表面温度与大气温度之差，因此掌握正确的测温方法是避免深层裂缝，控制内外温差的准确性的保障。

测温仪数量应不少于3个，在砼浇筑前沿浇筑高度应布置在砼底部、中部和表面，表面测温点距板底表面10 cm，距边角应大于50 mm。布点在砼浇筑前夕进行，将温度传感器采用胶布固定于钢筋上的各不同位置处，然后小心将每根钢筋与底板钢筋网绑扎牢。测温时间从测点混凝土浇筑完10 h（初凝）后开始，72 h内每2 h测温1次，72 h后每4 h测温1次，7 d～14 d每6 h测温1次（力求在接近混凝土出现最高和最低温度时测量）测至温度稳定为止。

3 大体积混凝土的防裂措施

3.1 配合比设计

（1）水泥的选用：应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥。另外，由于水泥的细度会影响水化热的放热速率，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小。

（2）粗细骨料：粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。

（3）掺加粉煤灰及减水剂：采用粉煤灰及减水剂双掺可有效改善砼性能。粉煤灰的水化热远低于水泥，7 d约为水泥的1/3，28 d约为水泥的1/2，掺加粉煤灰既可以减少水泥用量，又可以有效地降低水化热。同时优质粉煤灰需水量小，有减水作用，可以降低混凝土的单位用水量，在水灰比固定的情况下减少水泥用量，还可以减少混凝土自生体积收缩，有利于防裂。由于粉煤灰的比重较水泥小，混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的掺合料较多，强度较低，表面容易产生塑性收缩裂缝，因此，粉煤灰的掺量不宜过多，在20%以内为宜。同时为满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求，在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂，保证有足够的缓凝时间，延缓砼内部温度峰值的出现。

3.2 施工工艺控制

（1）降低混凝土内部的最高温度,可以采用冷却水管和垂直散热管。在混凝土结构内部预埋冷却水管,通过循环冷水进行冷却，可控制、降低砼内部温度，同时通过调整冷却水的流量、流速来控制砼内部温升及内外温差。

（2）放慢大体积混凝土的浇筑速度会有效降低其内部温度的上升，可采用短间歇连续施工方法将砼各层浇筑间歇期控制在4d~7 d内，可间隔温度峰值，避免水化热积聚。间歇期应在7 d内，以避免上下层砼收缩徐变的不协调，从而产生较大收缩徐变内力导致砼开裂。

（3）充分考虑砼的浇筑环境。气温高的季节，砼浇筑安排在温度最低时，尽量降低砼的入模温度，同时加强砼的振捣，在砼振捣过程中因地制宜采用全面分层、分段分层、斜面分层方法，提高砼的密实度,使早期出现的微裂纹愈合，从而提高抗裂能力。

（4）混凝土是水硬性材料，在大体积混凝土强度增长期，必须加强对砼进行保温和养护，使砼在一定时间内保持水泥水化作用所需的适当温度和温润条件。蓄热养护中，砼内外温差应控制在25℃以内，必要时覆盖防水密闭性材料。大体积混凝土养护时间不能少于28 d，随着气温提高潮湿程度增大等因素的改变，养护时间可以减少到21 d、14 d。

4 结束语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

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