大体积混凝土施工裂缝防治技术

邸金锋

摘 要：本文针对于在大体积的工民建混凝土施工过程中，由于结构截面过大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化容易产生裂缝，因此，必须严格控制工民建的大体积混凝土施工技术，为保证建筑工程的施工质量。文中对工民建大体积混凝土施工裂缝的成因和在施工中易出现的问题进行了分析，并提出为避免裂缝出现所采取的技术措施。

关键词：工民建；混凝土裂缝；防治；措施；技术

工民建中的大体积混凝土施工工程己经应用广泛。大体积混凝土就是指在认为现场所浇筑的混凝土其尺寸大到必须采取措施以对付水泥水化产生的热量以及伴随发生的体积变化，尽量减少温度裂缝。在普通的混凝土配合比设计规程中规定：大体积混凝土---混凝土结构物实体最小尺寸不小于lm，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。”在工民建中涉及到的大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础等的工民建工程中的大体积混凝土结构，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，所以容易产生裂缝，影响到工程质量。因此，在进行大体积混凝土的施工过程中，必须严格控制大体积混凝土的施工技术，保证建筑工程的施工质量。

一、 大体积混凝土施工中的裂缝成因

工民建中的大面积混凝土中裂缝原因有多种，产生主要问题是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。

1.温度应力和温度变形使混凝土产生裂缝

水泥在水化的过程中会产生大量的水化热，水化热是混凝土内部热量的主要来源。而温度应力和温差是成正比，温差越大，温度应力也越大，当混凝土的内部与表面温差过大时，会产生温度应力和温度变形，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗溫度应力时，便开始产生温度裂缝。因此，防止混凝土出现裂缝的关键就是在保证混凝土设计强度的基础上，尽量降低水泥用量，减少内部水化热，控制大体积混凝土内外温差。

2.外界气温的变化使混凝土产生裂缝

对于混凝土的内部温度是由浇筑温度以及水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者相叠加。外界温度越高，混凝土的浇筑温度也越高。外界温度下降，尤其是骤降，将大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，产生温度应力，造成混凝土出现裂缝。此裂缝可通过调整混凝土掺合料、减小水化热和控制温升时间及增减保温设施的方式进行施工控制。

3.混凝土干缩使混凝土产生裂缝

混凝土的拌和水中，只有约20%的水分是水泥水化热所必需的，其余80%被蒸发。随着混凝土的干燥就会出现干缩，混凝土的表面收缩较快，中心收缩较慢，则表面的干缩受到中心的约束，而在表面产生拉应力，出现裂缝。此种裂缝多数体现为表面裂缝，虽然对混凝土整体防水效果影响不大，但是影响钢筋保护层效果和观感质量。当裂缝宽度超过O.2mm时，也达不到规范要求。此裂缝一般施工控制手段是增加表层防裂筋（网）和多次碾压。

4.塑性收缩变形使混凝土产生裂缝

在混凝土硬化之前会产生塑性收缩裂缝、处于塑性状态时。它的产生主要是由于上部混凝土的均匀沉降受到了限制，如遇有钢筋或大的骨料，或者是平面面积较大的混凝土，其水平方向的收缩比垂直方向更难，这样就会形成不规则的深裂缝。这种裂缝通常是互相平行的，间距为0.2一lm左右，并且有相当的深度。防止出现这种裂缝的最好办法，就是连续浇筑与修整抹面，并立即养护，保护混凝土免受风吹日晒。

5.混凝土不均匀性使混凝土产生裂缝

混凝土在经过运输到达施工现场，由于坍落度不同，石子粒径和品种不同，振捣的密实度不同以及长距离运输的影响等，都会影响到混凝土的匀质性。由于匀质性不同，而造成混凝土的弹性模量不均匀，从而使得混凝土在收缩变形过程中导致应力集中，引起裂缝。

二、大体积混凝土裂缝控制措施

1.尽量采用低热水泥，引进三掺技术，降低水泥水化热；2.施工前，对拌合材料预冷却，降低浇筑温度；3. 采用优化的保温保湿养护方法，控制内外温差，促进硬化，提高混凝土早期抗拉能力；4.分层、分块浇筑减缓温升，减小温度变形；5. 增大混凝土密实度，提高材料变形能力；6.设计滑动层，减少对混凝土的约束应力；7.设计温度筋，加强混凝土整体性，提高抗裂性能；8.加强温度监测工作，从混凝土浇筑前就应对混凝土各组分进行控制，及时发现问题，并为解决问题提高依据。

三、 大体积混凝土的施工技术

1.大体积混凝土的浇筑技术

在大体积混凝土的浇筑过程中，要注意是施工技术的控制，除了应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。在大体积混凝土的浇筑具体可以采取三种浇筑方法：（1） 全面分层浇筑；这就是在第一层全面浇筑完毕后，在第一层混凝土还未初凝，然后进行浇筑第二层，如此类推，逐层连续浇筑直至浇筑完毕。（2）分段分层浇筑；也就是在混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此类推。目前大多数的工民建工程一般是都是多层或高层建筑，由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。（3）斜面分层浇筑；也就是混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。斜面浇筑一般要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。

2.控制水泥材料

在水泥的原材料选用上要尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等水泥品种。

3.要严格施工操作程序

要认真领会设计意图，制定施工方案，严格按照设计要求和施工方案进行施工，严格施工操作程序，根据混凝土配合比要求。跟踪检查进入现场的混凝土质量，监理工程师应目测混凝土和易性、离析状况、混凝土用料规格，并按施工组织设计要求定时、定量抽查混凝土塌落度，在施工过程坚决杜绝偷工减料的现象。

4.加强大体积混凝土的养护

面对一项关键工作是大体积的混凝土养护，为了防止混凝土内外温差过大，造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝，应根据当时的施工情况和环境气温，采用“蓄水法”进行混凝土养护。并且在混凝土的早期养护中，温湿条件要保持适宜，以达到两个方面的效果：一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。endprint