混凝土施工质量影响因素及质量控制措施分析

摘 要：本文从影响大体积混凝土裂缝的原因出发，分别从设计、材料、施工、温度检测等几个方面的控制措施进行了探讨。

关键词：大体积混凝土 裂缝 控制措施

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0013-02

随着社会发展要求，高层建筑结构设计为满足建筑功能需求，在高层钢筋混凝土结构中采用转换层结构设计进行结构柱网布置的转换。钢筋混凝土转换层的梁板其断面尺寸均比常用的混凝土结构尺寸大，大体积混凝土浇注采用泵送混凝土施工工艺。实际上，混凝土收缩所引起的开裂已经成为工程建筑施工一个不容忽视的问题。裂缝产生不但降低了结构的耐久性，削弱了构件的承载力，还会影响建筑物的正常使用。因此，研究如何采提高大体积混凝土结构的质量，采取有效措施控制其开裂，是目前工程界普遍关注的问题。

1 大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。产生的裂缝种类主要有三种：温差裂缝、收缩裂缝、荷载引起的裂缝。

1.1 温差裂缝

由于混凝土结构的内外温差出现过大而引起的现象称之为温差裂缝。主要的影响因素有以下方面：就是在混凝土结构处于在硬化期间，水泥在硬化期间释放很多的水化热，并且没有及时的散去热量，使得混凝土内部的温度在不断的上升中，最后引起的就是混凝土表面和内部的温差出现过大的现象。同时还有救是混凝土的内部膨胀的比较厉害，这时的混凝土的表面就会受到很大的拉应力，但是混凝土早期的抗拉的强度是很低的，这样就是混凝土的龄期很短暂，当混凝土的极限抗拉强度被混凝土温差产生的表面抗拉应力超越时，混凝土就会产生温差裂缝。

另一种原因就是混凝土受到外界的约束，使得结构上的温差出现过lRtDXvhIN5KYqk6PgJCOtw==大现象，且当大体积的混凝土在约束上的地基（如桩基等）浇筑的时候，并没有采取任何的特殊措施来放松、降低和取消约束方面的混凝土，而这样就比较容易发生深度或者是贯穿性的混凝土温差裂缝。

1.2 收缩裂缝

收缩裂缝形成的原因主要是混凝土中的用水量和水泥用量不均衡，选用的水泥品种不同，其干缩、收缩的量也不同。如果混凝土浇筑时振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，经过风吹日晒，混凝土表面水分散失得快，产生干缩，最终导致开裂。收缩裂缝是不规则的斜裂缝，在钢筋以上，类似于龟纹，经常出现在现浇混凝土后数周或数月之间。

1.3 荷载引起的裂缝

在结构设计过程中，如果计算模型不合理，结构受力与实际不符，荷载少算或漏算，结构安全系数不够，设计截面不足，结构刚度不够等等都会导致结构承受不住荷载，而引起裂缝；施工过程中不按设计图纸施工，擅自改变施工顺序等都会引起裂缝；在使用阶段，超过设计荷载的重型车辆过桥，或者大风、大雪、地震等自然状况也会引起混凝土出现裂缝。

2 大体积混凝土裂缝控制措施

2.1 裂缝控制的设计措施

大体积混凝土的强度等级要保证在C20～C35范围内选用。竖向受力结构采用高强度混凝土以减小截面，对于大体积混凝土的底板，首先要满足抗弯强度，以及抗冲切的计算要求，用C20～C35的混凝土，设计上的“强度越高越好”的概念是错误的，要尽量避免。因为建筑的建设周期较长，为了保证基础有足够的强度，并且能够满足使用要求，利用混凝土60 d以及90 d的后期强度，来减少混凝土中的水泥用量，避免混凝土浇筑块体的温度升高过快。

大体积的混凝土除了要满足承载力以及构造要求外，还要增加钢筋，使其承受水泥水化热引起的温度应力，并且控制裂缝扩大，可以选用构造钢筋来控制裂缝，选用的构造筋直径小，间距小。

2.2 裂缝控制的材料措施

（1）选择合适水泥并严格控制水泥用量。

为减少水泥用量，降低混凝土浇筑块体的温度升高，选用低热水泥，减少水化热。尽量选用后期强度（90 d或120 d）进行配合比设计，降低水泥用量，以降低混凝土的绝对温升值。可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用。

（2）严格控制骨料级配和含泥量。

采用5～40 mm颗粒级配的石子，细度模数2.80～3.00的中砂，砂率控制在40%～45%。控制含泥量小于1%，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。采用粗砂时，控制含泥量小于1.5%。

（3）选择适当外加剂。

国内当前用的外加剂主要是粉煤灰，可以提高混凝土的和易性，改善混凝土的工作性能和可靠性，还可以代替水泥，降低水化热。通常情况下，泵送混凝土为了延缓凝结时间，需要加入缓凝剂，因为凝结时间过早，会影响混凝土浇筑面的粘结，引起缝隙，混凝土的防水、抗裂以及整体强度都会下降。通过加入膨胀剂，来防止混凝土的初始裂缝，也能够延长初凝时间到5 h左右。

（4）优化混凝土配合比。

为了优化混凝土配合比，需要选用良好级配的骨料，严格控制砂石的质量，降低水灰比，要在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂，来减少水泥用量，降低水化热，防止混凝土温度升高过大，以减少混凝土收缩应力。

3.3 裂缝控制的施工措施

（1）选择合适的施工工艺。

根据泵送大体积混凝土自身的特点，选用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的施工方法。该方法通过混凝土自然流淌形成斜坡，能够更好地适应泵送施工工艺，避免经常拆除、冲洗甚至接长混凝土的输送管道，以提高泵送效率，也能节约时间，确保浇筑上下层混凝土的时间间隔不超过初凝时间。

（2）严格控制混凝土入模温度。

春秋季的温度比较适中，所以，大体积混凝土施工最好在春秋季进行，以降低混凝土入仓温度。如果在夏季确实需要施工，必须采取有效措施来降低混凝土入仓温度。在浇筑混凝土时，要避免混凝土直接在太阳下爆晒。在拌制混凝土前，要保证周围通风良好，要在碎石周围洒水降温，可以预先在蓄水池中放入自来水来降温。

（3）适当增加预埋件。

混凝土的很多部位都容易发生裂缝，要提前在这些敏感部位埋设应力应变传感片，来测试拉应力，便于直接控制混凝土的养护，确保混凝土各部位不产生裂缝。对于基础面，要加设铁丝网或者小直径的钢筋网，来提高混凝土表面抗裂性能。可以采用“水平分层间隙”的施工方法，将混凝土分成两层进行浇筑，浇筑间隙7 d以上，分层厚度各为1.5 m，抗缩钢筋网设置在下层的上表面。如果工期允许，采用该施工方法能够降低混凝土内部最高温升，还能减少人力、材料以及机械设备的投入。

（4）加强混凝土浇筑后的养护。

浇筑完混凝土后，及时按照温控技术措施的要求，对混凝土进行保温养护。回填土是目前最好的养护材料之一，可以有效预防裂缝；保温养护的持续时间，要根据混凝土的温度应力加强控制，但是不得少于15 d，保温覆盖层的拆除要分层逐步进行；保温养护过程中，要保持混凝土表面的湿润，在混凝土施工期间可通入冷却循环水，以便加快承台内部热量的散发。同时，在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件，使混凝土在良好的环境下养护。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求，来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施。

2.4 混凝土的温度检测

为了能够及时掌握混凝土内部以及表面温度的变化值，必须设有合理地测温孔，准确及时地掌握混凝土各个部位的温度变化，以便采取有效措施，降低温度，保证工程质量。具体的做法是：在混凝土内部埋设几个测温点，布置为L型，在每个测温点预先埋设两根测温管，一根管底埋置在混凝土的中心位置，来测量混凝土中心的最高温度；另一根管底埋在距混凝土的上表面100 mm处，来测量混凝土表面的温度，两根测温管都要露出混凝土表面100 mm。然后用100 ℃的水银温度计来测量温度，读出示数。在混凝土浇筑后1～4 d，是温度上升较快的阶段，有每小时都要测取数据一次，5～14 d后，可以每个3 h测量一次。

2.5 其他控制措施

大体积混凝土施工过程中，要经常与气象台联系，掌握天气情况。预备好防晒及防雨设施，并在基坑四周，设置盲沟和集水井，防止雨水倒灌进仓号内，造成不必要的经济损失。

3 结语

随着国家建设投资的快速发展，市政工程的投入进一步的加大，而道路桥梁是市政工程的主要类型，它们应用的日益广泛，使得大体积混凝土的应用越来越多，同时，也暴露出来越来越多的问题，其中大体积混凝土的裂缝问题更为重要。

大体积混凝土结构的施工质量直接关系到该结构的使用性能，所以在工程施工中一定要采取有效的措施防止大体积混凝土裂缝的产生，确保其施工质量。根据大体积混凝土结构产生裂缝的原因，采取相应的措施，从设计、材料、施工等各个阶段都采取有效的措施，那么大体积混凝土的裂缝是可以得到很好的防治的。

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