基础大体积混凝土施工裂缝的分析与预防

秦庆义

（中国水利水电第二工程局有限公司，北京 100120）

1 基础大体积混凝土裂缝产生的原因分析

大体积混凝土裂缝主要可分为结构型裂缝和材料型裂缝，其中结构型裂缝是受到外部荷载的作用引起的，材料型裂缝由非受力变形变化引起的，例如受到温度变化或混凝土的收缩导致的裂缝，为避免混凝土发生裂缝给工程造成经济损失，应加强对基础大体积混凝土施工裂缝分析。

1.1 裂缝的形成原因

混凝土主要由水泥、石子、砂子等组成，由于原材料受外界温度影响较大，如不能制定有效的措施，极可能导致温度裂缝发生。实践表明，水化热是产生裂缝最重要的因素，混凝土的不散热性，使内部水化热很难挥发，导致内部温度升高，而混凝土表面温度则为常温，这种内外温差对处于初期的混凝土来说当拉应力大于其抗压强度值时，使混凝土内部结构发生改变而产生裂缝；从另一方面来说，拆模后，表面温度暴露在空气中，表面温度急剧下降，同样会使裂缝产生；在大体积混凝土浇筑过程中，随着浇筑时间的延长，混凝土内部的热量聚集在一起达到一定的温度，热量散失后达到常温状态，这时与内部最高温度相比存在温差，致使温度裂缝发生。

1.2 施工不规范造成的裂缝

混凝土的性能与很多影响因素有关，必须在混凝土浇筑过程，严格按照规范标准和施工图纸进行施工，以保证大体积混凝土的浇筑质量。实际施工过程通常由于操作不规范导致质量、安全事故的发生，例如有的施工人员不能从整体上认识混凝土，片面认为只要控制好配合比、骨料粒径就可以了，这是一个错误的认识。混凝土是一个从配合比设计、原材料选取、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护的一个系统工程，在施工过程中应制定详细的控制措施，从原材料控制入手，加强对原材料的质量控制，减少因原材料造成混凝土裂缝的出现。

在高层建筑施工过程中，泵送混凝土是最为经济、高效的浇筑方式，但如果不能有效的控制混凝土粗骨料粒径大小，将导致水泥用量增加，砂率增大，混凝土体积收缩变大。同时，在混凝土浇筑中，振捣人员要掌握要领，确保振捣密实、均匀，不要接触钢筋及预埋件，不出现漏振、过振现象，不要在振捣时脚踩在钢筋上，加强养护，否则将导致混凝土裂缝的发生。根据不同部位的模板及其支架，等强度、刚度、稳定性符合要求后才能拆模，避免结构出现裂缝。

2 防止基础大体积混凝土裂缝措施

2.1 控制水泥水化热

水泥是组成混凝土重要的胶凝材料，混凝土内部温差主要由水化热产生的，为控制水化热应采取早期水化热低的水泥，并选择适宜的矿物组成和水泥细度模数。通过试验表明，当水泥中的铝酸三钙和硅酸三钙含量较多时，其混凝土内部的水化热就较高，因此，为降低水化热，必须降低熟料中的铝酸三钙和硅酸三改含量，并保证水泥的细度模数达到一定数值，但不能降低水泥活性。

2.2 掺加粉煤灰

混凝土中掺加粉煤灰在一定程度上节约了成本，减少了水泥的用量，并提高混凝土的和易性，降低了水化热。粉煤灰的使用不但减少了环境污染，而且改善了混凝土的性能，粉煤灰的颗粒较细，能在混凝土更加均匀的分散，使混凝土中总的孔隙率减小，孔结构进一步细化，性能提高。

2.3 掺加外加剂

在实际应用中，通过加入外加剂可得到大体积混凝土的某项性能，外加剂的添加可有效减小混凝土收缩的可能。减水剂在大体积混凝土中可使混凝土的和易性进一步提高，水灰比降低，水泥用量减小，从而降低混凝土发生裂缝的概率。

在混凝土中添加缓凝剂可使混凝土的放热峰值延缓，且混凝土的强度跟龄期成正比关系，当混凝土达到放热峰值时，混凝土的强度将增大，有利于混凝土和易性的改善及减小裂缝出现的概率。

2.4 规范施工过程

基础大体积混凝土应严格按照设计要求和技术标准施工。做好对原材料质量控制，严格检查混凝土的坍落度是否满足设计要求，并采取措施降低混凝土拌和物出机口的温度，确保拌和物的温度符合施工要求。

大体积混凝土浇筑时，应根据不同的振捣要求，采取相应的振捣棒，并控制振捣棒插入混凝土中的深度，振捣时插点均匀、密实，快插慢拔，等振捣混凝土的表面泛浆时停止振捣，浇筑完成后，施工人员应将其表面用木抹子将表面压实、抹平，确保表面无裂缝。根据所要浇筑混凝土的高度制定科学合理的浇筑方法，当浇筑量大、高度较高时可实行分层浇筑，分层流水振捣，应确保上下层混凝土的良好结合。减小纵向施工缝出现的概率，保证混凝土的整体性和抗剪性符合设计要求。

夏季进行大体积混凝土浇筑时，可实行早晚浇，避开在太阳辐射强的时间浇，避免由于温度高使混凝土温度升高，内外部产生温差导致裂缝出现，若高温时节必须进行施工，可在初期通冷水来降低混凝土温度，但应控制通冷水的时间，假如通冷水过长，将使内外温差增大，导致裂缝的产生；冬季施工时，应采取适当的保温措施，以避免因混凝土受冻发生裂缝。

2.5 加强养护

大体积混凝土浇筑完毕后，养护人员应在混凝土达到一定的强度后进行洒水养护以保持混凝土表面具有一定的湿度，减小外界高温的影响，防止在混凝土的表面发生干缩裂缝，促进混凝土强度的增加。根据混凝土规范规定，一般在浇筑完成后12～18h内应进行养护，同时，应确保养护时间不应少于28d或设计龄期。

3 结语

综上所述，基础大体积混凝土裂缝是由多种原因引起的，在施工过程中采取相应的技术控制措施，运用先进的施工工艺，科学、合理的施工方法，可有效防止裂缝的发生，对提高基础大体积混凝土的施工质量具有重要意义。

[1] 迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施[J].混凝土，2001.

[2] 段峥.现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治[J].混凝土，2003.