浅析基础大体积混凝土裂缝的预防措施

高 玲

（神华宁煤石嘴山物业公司，宁夏 石嘴山 753200）

基础大体积混凝土施工多采用塔吊或泵送工艺，分层连续浇筑，一次成型，基础厚度一般为0.8-3m,由于结构尺寸较大，水泥硬化期间的水化热使混凝土表面和内部温差较大，容易出现纵横交错的浅表或贯穿裂缝，因此基础大体积混凝土裂缝也是施工中常见的质量问题，现就该问题的原因及预防浅谈以下几点看法：

1 基础大体积混凝土裂缝原因

1.1 水泥水化热的影响是其最主要的原因

水泥水化反应是一个放热过程，该热量聚集在厚大混凝土内部不易散失，造成混凝土内部温度高于表面温度，降温时表面混凝土的收缩变形受到内部混凝土的约束，造成了混凝土表面的拉应力，当混凝土在该龄期所能达到的抗拉强度尚不足以抵抗这种应力时，就会在混凝土的表面出现裂缝。

1.2 外界气温的变化也是造成裂缝的因素之一

外界气温越高，混凝土的浇筑温度也越高，气温的急剧升降会增加混凝土内外的降温幅度，这对大体积混凝土施工是不利的，因为混凝土浇筑后在内部形成的最高温度，是水泥水化热温度、浇筑温度以及结构物的散热温度等各种温度的总和，温度应力由混凝土内部温差引起温度变形造成，温差越大，温度应力就越大，表面裂缝越明显。

1.3 由混凝土表面的干燥收缩引起的施工裂缝

拌合水中约有20%的水分是水泥硬化所需要的，其余80%的自由水需要蒸发，自由水的逸散一般不引起收缩，只有在混凝土过于干燥而形成吸附水脱水时，其伴随的干燥收缩就不容忽视了，厚大结构混凝土表面表面干缩快，中心部位干缩慢，表面干缩受到中心部位的约束，在表面形成拉应力，促使裂缝出现。

1.4 基底约束条件也影响着裂缝的开展程度

当大体积基础混凝土浇筑在坚硬地基或厚大的旧混凝土垫层上时，如果未采取隔离层等放松措施，在混凝土收缩冷却时，基础受地基和混凝土垫层的约束，将会在混凝土内部产生很大的拉应力，出现因外约束条件引起的降温收缩裂缝，通常在混凝土浇筑后的2-3个月或更长时间才出现的较深的贯穿裂缝。

2 基础大体积混凝土裂缝的预防措施

2.1 合理选择混凝土的原材料、外加剂及配合比，有效降低水化热

拌制混凝土时尽量选用铝酸三钙和硅酸三钙含量低的低水化热水泥，以减少水化放热量；选用高强水泥以减少水泥用量、降低水化热；合理掺加适量的木质素磺酸钙减水剂等外加剂，以改善混凝土和易性能、降低水灰比、推迟水化放热、防止混凝土的初期收缩裂缝；控制砂的含泥量不大于3%，石子的含泥量不大于1%，选用粒径较大的石子以减小孔隙率和用水量、降低水泥用量和水化热。

2.2 制定合适的允许温差

控制混凝土的内外温差可减小温度应力，防止出现裂缝。混凝土所允许的内外温差与混凝土所在龄期的极限拉伸值有关，由于该值难以测定，施工中也可用混凝土抗拉强度确定允许温差。施工前可参照规范标准并结合本工程进行温度应力和混凝土特性分析，制定本工程的允许温差标准。混凝土的浇筑应进行热工计算，混凝土浇筑温度和水化热温度之和即最高温度。通常控制最高温度与表面温度之间的差值以及表面温度与外界气温的差值均在25℃以内。

2.3 采取适当的温度控制措施

混凝土成型后，对混凝土内部和表面进行温度监测，保持内外温差在允许范围之内。例如可采用电阻测温法对基础大体积混凝土测试，一般沿高度500-700mm、体积单元1m3左右设一测温点。前5天每3h测温一次，5天后每6h测温一次，连续进行10-15天。混凝土浇筑温度降到周围环境温度以下时，形成负的初始温差，这种温差初期将在混凝土表面引起压应力，抵消内外温差引起的表面拉应力而防止裂缝。降低混凝土浇筑温度的措施有：对石子预浇冷水并遮盖防晒；加冰屑或冰水搅拌混凝土；运输中容器加盖防晒等。

2.4 加强混凝土的施工质量管理，采取技术措施控制裂缝开展

例如在坚硬地基或厚大混凝土垫层上浇筑大体积混凝土时，可在基底浇筑热沥青胶并铺砂子以减少约束作用；分层浇筑混凝土时，每层厚度不大于30cm,最后一层混凝土振捣后，为防止其表面较厚的水泥浆层造成干缩裂缝，可在混凝土初凝前1-2h用粒径10-20mm的碎石均匀撒在混凝土表面后拍实，并用木抹子收光；混凝土浇筑成型后要根据测温掌握的温度变化及时进行养护，可用草袋覆盖或蓄水养护保持表面温度，以防早期的干缩裂缝；通常低气温季节施工的混凝土，浇筑后可立即保温，高气温季节施工的混凝土，应在混凝土降温后再保温，因为高温时混凝土浇筑后的1-3天是升温期，过早保温会提高混凝土最高温度，使内部温差加大，在基底约束较大时出现内部裂缝的危险增加；对基础工程大体积混凝土，拆模后要缩短结构暴露时间，尽快组织验收后覆土回填，使结构物具有相对的温度，防止基础外露部分的温度变化带来混凝土后期收缩变化而出现裂缝，通过改进施工工艺，加强混凝土的施工质量管理，可有效提高基础大体积混凝土的抗裂缝能力。

［1］GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2011.