淺析大體積混凝土裂縫防控

黨作為

摘要：隨著我國(guó)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加快和城市建設(shè)的發(fā)展，各種建筑物、構(gòu)造物的規(guī)模和體量都在大幅度的提升，因此大體積混凝土己經(jīng)愈來(lái)愈廣泛的被應(yīng)用，其技術(shù)方面的措施要求也顯得愈益重要。大量的工程實(shí)踐表明，大體積混凝土在施工階段如不采取合理的技術(shù)措施，就極易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。為了降低經(jīng)濟(jì)損失,我們要減少和控制裂縫的出現(xiàn)，本文對(duì)大體積混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析，并提出了控制措施。

中圖分類(lèi)號(hào)：TV543+.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、大體積混凝土裂縫的成因

（一）施工材料的影響

1、骨料粒徑

為了滿(mǎn)足大體積砼的泵送要求，泵送大體積砼都采用粒徑較小的骨料，有的還會(huì)減少粗骨料的用量，這樣就導(dǎo)致了單位水泥用量和拌合水量比普通大體積砼多，而在大體積砼中粗骨料是制約水泥石收縮的主要成分，因此粗骨料的用量少，水和水泥用量多這三種因素加到一起又增加了大體積砼的收縮量，使裂縫產(chǎn)生。

2、外加劑

現(xiàn)在的施工中不可避免的就會(huì)使用外加劑，而外加劑兼有減水、緩凝等綜合作用的高效復(fù)合外加劑，由于缺少外加劑對(duì)大體積砼影響上午系統(tǒng)理論研究，所以如果不能科學(xué)的控制外加劑的加入，就會(huì)在一些部位形成薄弱環(huán)節(jié)，在外力的作用下很容易產(chǎn)生裂縫。

3、含泥量

骨料中的含泥量如果大了，泥就會(huì)弱化骨料與水泥石之間的粘結(jié)面，降低了界面的粘結(jié)度，也降低了大體積砼的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致大體積砼容易開(kāi)裂。

4、材料不均勻

大體積砼不均勻性主要包括水膠比不均勻、骨料分布不均勻和強(qiáng)度不均勻，造成大體積砼分布不均勻的主要因素有:大體積砼生產(chǎn)控制不嚴(yán)格、泵送施工時(shí)大體積砼坍落度過(guò)大、大體積砼澆筑時(shí)過(guò)振、抹面時(shí)灑水等。上述因素易造成大體積砼在垂直、水平方向和局部產(chǎn)生分布不均勻現(xiàn)象，不均勻材料間存在較大變形的差異，易導(dǎo)致大體積砼開(kāi)裂。

（二）大體積砼施工溫度

大體積砼澆筑后,在硬化過(guò)程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,其大部分水化熱是在3d內(nèi)釋放,夏季施工如沒(méi)有有效的降溫措施可使大體積砼內(nèi)部溫升達(dá)到65℃～70℃左右,甚至更高,大量的水化熱會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部溫度快速上升,大體積砼表面散熱較快,這樣就形成較大的內(nèi)外溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使大體積砼表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)硬化過(guò)程中大體積砼的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),大體積砼表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在大體積砼表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生,裂縫多平行于短邊,沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)。

二、大體積混凝土裂縫防控

（一）大體積混凝土材料控制

1、水泥

由于大體積砼產(chǎn)生裂縫的主要原因是水泥在凝結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量造成的，因此在選水泥時(shí)盡量選用低熱或者是中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥或硫酸鹽水泥，并盡量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的溫升，充分利用后期強(qiáng)度，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。另外，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小，因?yàn)樗嗟募?xì)度會(huì)影響水化熱的放熱速率，試驗(yàn)表明比表面積每增加100cm2/g，1d的水化熱增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。

2、骨料

對(duì)于粗骨料來(lái)說(shuō)，應(yīng)該盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑，因?yàn)榇止橇系牧皆酱螅?jí)配就越高，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越少，水化熱也就隨之降低，對(duì)防止裂縫的產(chǎn)生有著積極的作用。對(duì)細(xì)骨料的選擇而言，宜采用級(jí)配良好的中砂或者是中粗砂，最好選用中粗砂，因?yàn)槠淇紫堵市?，總表面積小，能夠減少混凝土的用水量和水泥用量，減少了水化熱，對(duì)裂縫的產(chǎn)生有一定的控制作用，另一方面，還要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，產(chǎn)生的裂縫就越嚴(yán)重，因此，選用細(xì)骨料時(shí)盡量選用干凈的中粗砂。

3、外加劑的添加

大體積混凝土摻加減水劑等可以降低混凝土拌合物的用水量，改善混凝土的和易性，從而可降低水化熱且能提高水泥水化率，提高混凝土表面的抗拉強(qiáng)度，阻止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。目前國(guó)內(nèi)摻加的外加劑一般選用木質(zhì)素磺酸鈣，減水劑的摻量經(jīng)試驗(yàn)確定。摻加適量的粉煤灰可以降低水泥用量，提高混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度，有利于降低混凝土的水化熱，是大體積混凝土常用的摻和料。摻用的粉煤灰不應(yīng)低于Ⅱ級(jí)，以球狀顆粒為佳，摻量經(jīng)試驗(yàn)確定。

（二）大體積砼施工溫度控制

1、盡量降低混凝土入模澆筑溫度，必要時(shí)用濕潤(rùn)草簾遮蓋泵管。為防止混凝土表面散熱過(guò)快，避免內(nèi)、外溫差過(guò)大而產(chǎn)生裂縫，混凝土終凝后，立即搭設(shè)大棚進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，大棚保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)測(cè)溫控制，當(dāng)混凝土表面溫度與大氣溫度基本相同時(shí)（約4～5d），撤掉大棚保溫養(yǎng)護(hù)，改為澆水養(yǎng)護(hù)。澆水養(yǎng)護(hù)不得少于14d；保濕保溫養(yǎng)護(hù)措施：先鋪一層塑料布，上面鋪二層草簾子，根據(jù)溫差來(lái)決定草簾子的增加量。 2、混凝土的振搗?；炷琳駬v時(shí)做到快插慢拔，在振搗過(guò)程中，應(yīng)將振搗棒上下略做抽動(dòng)，以便上下振動(dòng)均勻，插點(diǎn)有序，振搗時(shí)間要掌握好，一般控制在20~30s之間，宜在混凝土表面乏漿，不出現(xiàn)氣泡為止。由于混凝土坍落度比較大，會(huì)在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。

3、澆筑時(shí)除應(yīng)滿(mǎn)足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響，采用斜面分層的方法，要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大超過(guò)厚度3倍的情況。

4、保溫保濕

防止混凝土澆筑后因溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫的主要方法是控制混凝土內(nèi)外溫差小于25度。延緩混凝土內(nèi)降溫速度，即覆蓋保溫，以降低溫差，使之控制內(nèi)外溫差小于25度?；炷翝仓跄螅◤?qiáng)度達(dá)到1.2MPa）在混凝土表面覆蓋一層到兩層塑料薄膜和12cm厚草袋進(jìn)行保溫（草代互相搭接、疊合）。塑料薄膜對(duì)于保溫保濕的效果很明顯，主要是控制混凝土表面水分不被蒸發(fā)，避免產(chǎn)生沉降收縮和干燥收縮裂縫。覆蓋草袋使混凝土塊體處于封閉的高溫高濕養(yǎng)護(hù)條件下，強(qiáng)度迅速提高，抗拉強(qiáng)度提高，表面溫度提高，促使內(nèi)外溫差∠25度。

5、溫度監(jiān)控

主要控制混凝土內(nèi)外溫差∠25度，混凝土養(yǎng)護(hù)不少于14天。

（1）測(cè)溫點(diǎn)布置：按梅花狀每隔10米左右布點(diǎn)；每個(gè)點(diǎn)由兩組測(cè)溫點(diǎn)組成分別MA（上部）、MB（中部）共計(jì)100個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。

（2）測(cè)溫儀器的選擇及預(yù)留方法：采用JDC—2建筑電子測(cè)溫儀?；炷翝仓皩鞲衅鞯臏y(cè)溫線(xiàn)按照縱向測(cè)溫點(diǎn)所需距離固定在相應(yīng)位置的馬凳上，其中要嚴(yán)格控制標(biāo)高；測(cè)溫線(xiàn)溫度傳感器與鋼筋之間做好隔熱，綁扎牢固；測(cè)溫線(xiàn)插頭漏出混凝土30cm，并用塑料帶包裹好待用；測(cè)溫時(shí)將插頭插入電子測(cè)溫儀插座中，讀取測(cè)試數(shù)據(jù)并及時(shí)記錄即可。

（3）測(cè)溫記錄要真實(shí)認(rèn)真記錄：混凝土表面溫度（混凝土表面下方10cm處）、混凝土中心溫度（即底板1.75m、1.25m處）、大氣溫度。

（4）測(cè)溫時(shí)間：澆注后1~5天，每2h測(cè)一次，澆注后6~14天，每4h測(cè)一次。

結(jié)束語(yǔ)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能，在施工過(guò)程中，優(yōu)化原材料和施工配合比、采用切實(shí)可行的混凝土澆筑方案、做好混凝土養(yǎng)護(hù)和測(cè)溫等方面采取有效技術(shù)措施，堅(jiān)持管理，完全可以讓裂縫問(wèn)題得到有效的控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 田曉朋.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及其預(yù)防控制措施[J]．科學(xué)之友.2008年7期.

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