淺析基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

高 玲

（神華寧煤石嘴山物業(yè)公司，寧夏 石嘴山 753200）

基礎(chǔ)大體積混凝土施工多采用塔吊或泵送工藝，分層連續(xù)澆筑，一次成型，基礎(chǔ)厚度一般為0.8-3m,由于結(jié)構(gòu)尺寸較大，水泥硬化期間的水化熱使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大，容易出現(xiàn)縱橫交錯(cuò)的淺表或貫穿裂縫，因此基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫也是施工中常見的質(zhì)量問題，現(xiàn)就該問題的原因及預(yù)防淺談以下幾點(diǎn)看法：

1 基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫原因

1.1 水泥水化熱的影響是其最主要的原因

水泥水化反應(yīng)是一個(gè)放熱過程，該熱量聚集在厚大混凝土內(nèi)部不易散失，造成混凝土內(nèi)部溫度高于表面溫度，降溫時(shí)表面混凝土的收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，造成了混凝土表面的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土在該齡期所能達(dá)到的抗拉強(qiáng)度尚不足以抵抗這種應(yīng)力時(shí)，就會在混凝土的表面出現(xiàn)裂縫。

1.2 外界氣溫的變化也是造成裂縫的因素之一

外界氣溫越高，混凝土的澆筑溫度也越高，氣溫的急劇升降會增加混凝土內(nèi)外的降溫幅度，這對大體積混凝土施工是不利的，因?yàn)榛炷翝仓笤趦?nèi)部形成的最高溫度，是水泥水化熱溫度、澆筑溫度以及結(jié)構(gòu)物的散熱溫度等各種溫度的總和，溫度應(yīng)力由混凝土內(nèi)部溫差引起溫度變形造成，溫差越大，溫度應(yīng)力就越大，表面裂縫越明顯。

1.3 由混凝土表面的干燥收縮引起的施工裂縫

拌合水中約有20%的水分是水泥硬化所需要的，其余80%的自由水需要蒸發(fā)，自由水的逸散一般不引起收縮，只有在混凝土過于干燥而形成吸附水脫水時(shí)，其伴隨的干燥收縮就不容忽視了，厚大結(jié)構(gòu)混凝土表面表面干縮快，中心部位干縮慢，表面干縮受到中心部位的約束，在表面形成拉應(yīng)力，促使裂縫出現(xiàn)。

1.4 基底約束條件也影響著裂縫的開展程度

當(dāng)大體積基礎(chǔ)混凝土澆筑在堅(jiān)硬地基或厚大的舊混凝土墊層上時(shí)，如果未采取隔離層等放松措施，在混凝土收縮冷卻時(shí)，基礎(chǔ)受地基和混凝土墊層的約束，將會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)因外約束條件引起的降溫收縮裂縫，通常在混凝土澆筑后的2-3個(gè)月或更長時(shí)間才出現(xiàn)的較深的貫穿裂縫。

2 基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 合理選擇混凝土的原材料、外加劑及配合比，有效降低水化熱

拌制混凝土?xí)r盡量選用鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量低的低水化熱水泥，以減少水化放熱量；選用高強(qiáng)水泥以減少水泥用量、降低水化熱；合理摻加適量的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑等外加劑，以改善混凝土和易性能、降低水灰比、推遲水化放熱、防止混凝土的初期收縮裂縫；控制砂的含泥量不大于3%，石子的含泥量不大于1%，選用粒徑較大的石子以減小孔隙率和用水量、降低水泥用量和水化熱。

2.2 制定合適的允許溫差

控制混凝土的內(nèi)外溫差可減小溫度應(yīng)力，防止出現(xiàn)裂縫?；炷了试S的內(nèi)外溫差與混凝土所在齡期的極限拉伸值有關(guān)，由于該值難以測定，施工中也可用混凝土抗拉強(qiáng)度確定允許溫差。施工前可參照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合本工程進(jìn)行溫度應(yīng)力和混凝土特性分析，制定本工程的允許溫差標(biāo)準(zhǔn)?；炷恋臐仓?yīng)進(jìn)行熱工計(jì)算，混凝土澆筑溫度和水化熱溫度之和即最高溫度。通?？刂谱罡邷囟扰c表面溫度之間的差值以及表面溫度與外界氣溫的差值均在25℃以內(nèi)。

2.3 采取適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂拼胧?/h3>

混凝土成型后，對混凝土內(nèi)部和表面進(jìn)行溫度監(jiān)測，保持內(nèi)外溫差在允許范圍之內(nèi)。例如可采用電阻測溫法對基礎(chǔ)大體積混凝土測試，一般沿高度500-700mm、體積單元1m3左右設(shè)一測溫點(diǎn)。前5天每3h測溫一次，5天后每6h測溫一次，連續(xù)進(jìn)行10-15天?；炷翝仓囟冉档街車h(huán)境溫度以下時(shí)，形成負(fù)的初始溫差，這種溫差初期將在混凝土表面引起壓應(yīng)力，抵消內(nèi)外溫差引起的表面拉應(yīng)力而防止裂縫。降低混凝土澆筑溫度的措施有：對石子預(yù)澆冷水并遮蓋防曬；加冰屑或冰水?dāng)嚢杌炷?；運(yùn)輸中容器加蓋防曬等。

2.4 加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量管理，采取技術(shù)措施控制裂縫開展

例如在堅(jiān)硬地基或厚大混凝土墊層上澆筑大體積混凝土?xí)r，可在基底澆筑熱瀝青膠并鋪砂子以減少約束作用；分層澆筑混凝土?xí)r，每層厚度不大于30cm,最后一層混凝土振搗后，為防止其表面較厚的水泥漿層造成干縮裂縫，可在混凝土初凝前1-2h用粒徑10-20mm的碎石均勻撒在混凝土表面后拍實(shí)，并用木抹子收光；混凝土澆筑成型后要根據(jù)測溫掌握的溫度變化及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可用草袋覆蓋或蓄水養(yǎng)護(hù)保持表面溫度，以防早期的干縮裂縫；通常低氣溫季節(jié)施工的混凝土，澆筑后可立即保溫，高氣溫季節(jié)施工的混凝土，應(yīng)在混凝土降溫后再保溫，因?yàn)楦邷貢r(shí)混凝土澆筑后的1-3天是升溫期，過早保溫會提高混凝土最高溫度，使內(nèi)部溫差加大，在基底約束較大時(shí)出現(xiàn)內(nèi)部裂縫的危險(xiǎn)增加；對基礎(chǔ)工程大體積混凝土，拆模后要縮短結(jié)構(gòu)暴露時(shí)間，盡快組織驗(yàn)收后覆土回填，使結(jié)構(gòu)物具有相對的溫度，防止基礎(chǔ)外露部分的溫度變化帶來混凝土后期收縮變化而出現(xiàn)裂縫，通過改進(jìn)施工工藝，加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量管理，可有效提高基礎(chǔ)大體積混凝土的抗裂縫能力。

［1］GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2011.