大體積混凝土施工技術(shù)的探討

劉維剛

摘要：本文介紹了大體積混凝土施工中要注意的問題，分析了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的種類及原因，從砼材料，澆筑，養(yǎng)護(hù)三方面來闡述了裂縫防治的措施。

Abstract： This paper introduces the problems which should pay attention to in the mass concrete construction， analyzes the types and the reasons of the cracks in mass concrete， from the concrete material， pouring， curing three aspects to illustrate the crack prevention and control measures.

一、分析大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的種類及原因：

1.1 癟裂縫

癟裂縫裂縫包括沉縮裂縫和干縮裂縫。沉縮裂縫一旦開裂就很難彌補(bǔ)，原因是裂縫深度很大，有時(shí)可能貫穿整個(gè)混凝土構(gòu)件。沉縮裂縫主要是砼振搗不密實(shí)，不充分，當(dāng)砼受到震動(dòng)是骨料發(fā)生離析，致使骨料之間沒有填充而產(chǎn)生裂縫，所以砼拌制時(shí)應(yīng)該用級(jí)配良好的的骨料，用恰當(dāng)?shù)乃冶?。砼在水化時(shí)的變形中收縮變形占主要，膨脹變形占次要。干縮裂縫是砼在空氣中凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生體積變小的現(xiàn)象，砼水泥水化所用水占攪拌水中18%左右的水分，使砼保持和易性所用的水占攪拌水中78%左右。

1.2溫度裂縫

砼在凝結(jié)過程中，水泥水化會(huì)產(chǎn)生出大量的熱量從而使得構(gòu)件內(nèi)部的溫度不斷上升，致使中間溫度最高表面溫度最低，形成一個(gè)很大的溫度差。構(gòu)件內(nèi)溫度高的砼就會(huì)一直膨脹，從而在構(gòu)件表面形成很大的膨脹應(yīng)力，一旦所形成的膨脹應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度，砼表面裂縫便會(huì)形成。

1.3沉陷裂縫

沉陷裂縫形成的原因是結(jié)構(gòu)地基的不均勻沉降所致。當(dāng)?shù)鼗褂玫氖腔靥钔習(xí)r，如果回填土的孔隙率過大或是干密度過小就會(huì)使得水分很容易滲透其中導(dǎo)致地基下沉不均，砼構(gòu)件受到下降所產(chǎn)生的拉應(yīng)力過大，裂縫的產(chǎn)生就很難避免。當(dāng)然假如支模時(shí)所用模板材料不行會(huì)產(chǎn)生比較大的擾度，使得澆筑砼時(shí)出現(xiàn)沉降裂縫。

二、混凝土溫度應(yīng)力的計(jì)算理論

砼澆筑過程中，砼里面的水泥水化所產(chǎn)生的熱量不會(huì)一下子散發(fā)掉，盡管構(gòu)件表面與空氣接觸會(huì)有熱傳遞，但是內(nèi)部的溫度還是在不斷上升，溫度所導(dǎo)致的膨脹應(yīng)力不可小覷，同齡期混凝土的溫度應(yīng)力計(jì)算公式：

式中 —— 砼的齡期，（天）；

—— 砼的膨脹系數(shù)；

—— 砼溫差與氣溫差的總和；

——徐變的松弛系數(shù)；

—— 砼產(chǎn)生的膨脹收縮應(yīng)力，

——砼的彈性模量，

——砼的泊松比；

三、混凝土澆筑前應(yīng)注意事項(xiàng)

3.1.混凝土澆筑前首先要進(jìn)行溫度裂縫計(jì)算，看看溫度應(yīng)力的大小，以便更好的采取措施來控制裂縫的控制。計(jì)算混凝土的澆筑速度。

其公式如下：

式中： ——

Δt ——砼的初凝時(shí)間與運(yùn)輸時(shí)間之差

3.2.模板要提前澆水濕潤，并檢查好模板的強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性

四、裂縫控制的措施

4.1選擇材料

1）選擇水泥：用水化熱比較小的水泥拌制混凝土，如525或425普通水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥等。因?yàn)轫艤囟壬叩谋举|(zhì)是來自水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，而減少水化反應(yīng)的熱量可以通過選用低水化熱的水泥的途徑來解決。

2）選擇骨料：骨料的級(jí)配是否良好，直接影響砼中水和水泥的所占比例，級(jí)配良好的砼流動(dòng)性、粘聚性和保水性都會(huì)相應(yīng)的提高，從而對(duì)溫度的控制起到很好的積極作用。

4.2采用監(jiān)測信息化技術(shù)

在施工現(xiàn)場對(duì)砼的溫差進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，繪制出溫度從內(nèi)到外的變化趨勢圖，從而能更形象反應(yīng)出溫度的運(yùn)動(dòng)。

4.3 降低砼入模的溫度

降低砼的入模溫度有許多的方法，比如：避開炎熱氣溫施工，施工過程中冷卻骨料或用冰水?dāng)嚢桧拧?/p>

4.4 加入緩凝劑

有時(shí)使用緩凝劑，可以延長水泥水化所需要的時(shí)間，從而來降低峰值溫度，減少溫度應(yīng)力，防止出現(xiàn)裂縫。

五、結(jié)束語

如何減少和控制溫度裂縫的產(chǎn)生是大體積砼結(jié)構(gòu)施工中長期以來最難解決的問題，研究表明：加強(qiáng)對(duì)混凝土材料的選擇、控制溫度的梯度、合理養(yǎng)護(hù)混凝土，是有效控制砼裂縫的三大主要矛盾。

參考文獻(xiàn)：

【1】鄧壽昌 土木工程施工2011.08

【2】李黨義 ，黃政宇 超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)分析 2013.04

【3】李林，吳德剛 淺談大體積混凝土結(jié)果溫度裂縫控制2005.11.3

【4】叢廣英 淺談大體積混凝土裂縫的控制2010.10.23

【5】石海均 馬哲 土木工程施工2009.05

地址是：江西省 新余市 渝水區(qū) 柏林溪岸 1棟 3單元301，聯(lián)系電話：18070502541endprint

摘要：本文介紹了大體積混凝土施工中要注意的問題，分析了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的種類及原因，從砼材料，澆筑，養(yǎng)護(hù)三方面來闡述了裂縫防治的措施。

Abstract： This paper introduces the problems which should pay attention to in the mass concrete construction， analyzes the types and the reasons of the cracks in mass concrete， from the concrete material， pouring， curing three aspects to illustrate the crack prevention and control measures.

一、分析大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的種類及原因：

1.1 癟裂縫

癟裂縫裂縫包括沉縮裂縫和干縮裂縫。沉縮裂縫一旦開裂就很難彌補(bǔ)，原因是裂縫深度很大，有時(shí)可能貫穿整個(gè)混凝土構(gòu)件。沉縮裂縫主要是砼振搗不密實(shí)，不充分，當(dāng)砼受到震動(dòng)是骨料發(fā)生離析，致使骨料之間沒有填充而產(chǎn)生裂縫，所以砼拌制時(shí)應(yīng)該用級(jí)配良好的的骨料，用恰當(dāng)?shù)乃冶?。砼在水化時(shí)的變形中收縮變形占主要，膨脹變形占次要。干縮裂縫是砼在空氣中凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生體積變小的現(xiàn)象，砼水泥水化所用水占攪拌水中18%左右的水分，使砼保持和易性所用的水占攪拌水中78%左右。

1.2溫度裂縫

砼在凝結(jié)過程中，水泥水化會(huì)產(chǎn)生出大量的熱量從而使得構(gòu)件內(nèi)部的溫度不斷上升，致使中間溫度最高表面溫度最低，形成一個(gè)很大的溫度差。構(gòu)件內(nèi)溫度高的砼就會(huì)一直膨脹，從而在構(gòu)件表面形成很大的膨脹應(yīng)力，一旦所形成的膨脹應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度，砼表面裂縫便會(huì)形成。

1.3沉陷裂縫

沉陷裂縫形成的原因是結(jié)構(gòu)地基的不均勻沉降所致。當(dāng)?shù)鼗褂玫氖腔靥钔習(xí)r，如果回填土的孔隙率過大或是干密度過小就會(huì)使得水分很容易滲透其中導(dǎo)致地基下沉不均，砼構(gòu)件受到下降所產(chǎn)生的拉應(yīng)力過大，裂縫的產(chǎn)生就很難避免。當(dāng)然假如支模時(shí)所用模板材料不行會(huì)產(chǎn)生比較大的擾度，使得澆筑砼時(shí)出現(xiàn)沉降裂縫。

二、混凝土溫度應(yīng)力的計(jì)算理論

砼澆筑過程中，砼里面的水泥水化所產(chǎn)生的熱量不會(huì)一下子散發(fā)掉，盡管構(gòu)件表面與空氣接觸會(huì)有熱傳遞，但是內(nèi)部的溫度還是在不斷上升，溫度所導(dǎo)致的膨脹應(yīng)力不可小覷，同齡期混凝土的溫度應(yīng)力計(jì)算公式：

式中 —— 砼的齡期，（天）；

—— 砼的膨脹系數(shù)；

—— 砼溫差與氣溫差的總和；

——徐變的松弛系數(shù)；

—— 砼產(chǎn)生的膨脹收縮應(yīng)力，

——砼的彈性模量，

——砼的泊松比；

三、混凝土澆筑前應(yīng)注意事項(xiàng)

3.1.混凝土澆筑前首先要進(jìn)行溫度裂縫計(jì)算，看看溫度應(yīng)力的大小，以便更好的采取措施來控制裂縫的控制。計(jì)算混凝土的澆筑速度。

其公式如下：

式中： ——

Δt ——砼的初凝時(shí)間與運(yùn)輸時(shí)間之差

3.2.模板要提前澆水濕潤，并檢查好模板的強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性

四、裂縫控制的措施

4.1選擇材料

1）選擇水泥：用水化熱比較小的水泥拌制混凝土，如525或425普通水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥等。因?yàn)轫艤囟壬叩谋举|(zhì)是來自水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，而減少水化反應(yīng)的熱量可以通過選用低水化熱的水泥的途徑來解決。

2）選擇骨料：骨料的級(jí)配是否良好，直接影響砼中水和水泥的所占比例，級(jí)配良好的砼流動(dòng)性、粘聚性和保水性都會(huì)相應(yīng)的提高，從而對(duì)溫度的控制起到很好的積極作用。

4.2采用監(jiān)測信息化技術(shù)

在施工現(xiàn)場對(duì)砼的溫差進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，繪制出溫度從內(nèi)到外的變化趨勢圖，從而能更形象反應(yīng)出溫度的運(yùn)動(dòng)。

4.3 降低砼入模的溫度

降低砼的入模溫度有許多的方法，比如：避開炎熱氣溫施工，施工過程中冷卻骨料或用冰水?dāng)嚢桧拧?/p>

4.4 加入緩凝劑

有時(shí)使用緩凝劑，可以延長水泥水化所需要的時(shí)間，從而來降低峰值溫度，減少溫度應(yīng)力，防止出現(xiàn)裂縫。

五、結(jié)束語

如何減少和控制溫度裂縫的產(chǎn)生是大體積砼結(jié)構(gòu)施工中長期以來最難解決的問題，研究表明：加強(qiáng)對(duì)混凝土材料的選擇、控制溫度的梯度、合理養(yǎng)護(hù)混凝土，是有效控制砼裂縫的三大主要矛盾。

參考文獻(xiàn)：

【1】鄧壽昌 土木工程施工2011.08

【2】李黨義 ，黃政宇 超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)分析 2013.04

【3】李林，吳德剛 淺談大體積混凝土結(jié)果溫度裂縫控制2005.11.3

【4】叢廣英 淺談大體積混凝土裂縫的控制2010.10.23

【5】石海均 馬哲 土木工程施工2009.05

地址是：江西省 新余市 渝水區(qū) 柏林溪岸 1棟 3單元301，聯(lián)系電話：18070502541endprint

摘要：本文介紹了大體積混凝土施工中要注意的問題，分析了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的種類及原因，從砼材料，澆筑，養(yǎng)護(hù)三方面來闡述了裂縫防治的措施。

Abstract： This paper introduces the problems which should pay attention to in the mass concrete construction， analyzes the types and the reasons of the cracks in mass concrete， from the concrete material， pouring， curing three aspects to illustrate the crack prevention and control measures.

一、分析大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的種類及原因：

1.1 癟裂縫

癟裂縫裂縫包括沉縮裂縫和干縮裂縫。沉縮裂縫一旦開裂就很難彌補(bǔ)，原因是裂縫深度很大，有時(shí)可能貫穿整個(gè)混凝土構(gòu)件。沉縮裂縫主要是砼振搗不密實(shí)，不充分，當(dāng)砼受到震動(dòng)是骨料發(fā)生離析，致使骨料之間沒有填充而產(chǎn)生裂縫，所以砼拌制時(shí)應(yīng)該用級(jí)配良好的的骨料，用恰當(dāng)?shù)乃冶取ｍ旁谒瘯r(shí)的變形中收縮變形占主要，膨脹變形占次要。干縮裂縫是砼在空氣中凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生體積變小的現(xiàn)象，砼水泥水化所用水占攪拌水中18%左右的水分，使砼保持和易性所用的水占攪拌水中78%左右。

1.2溫度裂縫

砼在凝結(jié)過程中，水泥水化會(huì)產(chǎn)生出大量的熱量從而使得構(gòu)件內(nèi)部的溫度不斷上升，致使中間溫度最高表面溫度最低，形成一個(gè)很大的溫度差。構(gòu)件內(nèi)溫度高的砼就會(huì)一直膨脹，從而在構(gòu)件表面形成很大的膨脹應(yīng)力，一旦所形成的膨脹應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度，砼表面裂縫便會(huì)形成。

1.3沉陷裂縫

沉陷裂縫形成的原因是結(jié)構(gòu)地基的不均勻沉降所致。當(dāng)?shù)鼗褂玫氖腔靥钔習(xí)r，如果回填土的孔隙率過大或是干密度過小就會(huì)使得水分很容易滲透其中導(dǎo)致地基下沉不均，砼構(gòu)件受到下降所產(chǎn)生的拉應(yīng)力過大，裂縫的產(chǎn)生就很難避免。當(dāng)然假如支模時(shí)所用模板材料不行會(huì)產(chǎn)生比較大的擾度，使得澆筑砼時(shí)出現(xiàn)沉降裂縫。

二、混凝土溫度應(yīng)力的計(jì)算理論

砼澆筑過程中，砼里面的水泥水化所產(chǎn)生的熱量不會(huì)一下子散發(fā)掉，盡管構(gòu)件表面與空氣接觸會(huì)有熱傳遞，但是內(nèi)部的溫度還是在不斷上升，溫度所導(dǎo)致的膨脹應(yīng)力不可小覷，同齡期混凝土的溫度應(yīng)力計(jì)算公式：

式中 —— 砼的齡期，（天）；

—— 砼的膨脹系數(shù)；

—— 砼溫差與氣溫差的總和；

——徐變的松弛系數(shù)；

—— 砼產(chǎn)生的膨脹收縮應(yīng)力，

——砼的彈性模量，

——砼的泊松比；

三、混凝土澆筑前應(yīng)注意事項(xiàng)

3.1.混凝土澆筑前首先要進(jìn)行溫度裂縫計(jì)算，看看溫度應(yīng)力的大小，以便更好的采取措施來控制裂縫的控制。計(jì)算混凝土的澆筑速度。

其公式如下：

式中： ——

Δt ——砼的初凝時(shí)間與運(yùn)輸時(shí)間之差

3.2.模板要提前澆水濕潤，并檢查好模板的強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性

四、裂縫控制的措施

4.1選擇材料

1）選擇水泥：用水化熱比較小的水泥拌制混凝土，如525或425普通水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥等。因?yàn)轫艤囟壬叩谋举|(zhì)是來自水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，而減少水化反應(yīng)的熱量可以通過選用低水化熱的水泥的途徑來解決。

2）選擇骨料：骨料的級(jí)配是否良好，直接影響砼中水和水泥的所占比例，級(jí)配良好的砼流動(dòng)性、粘聚性和保水性都會(huì)相應(yīng)的提高，從而對(duì)溫度的控制起到很好的積極作用。

4.2采用監(jiān)測信息化技術(shù)

在施工現(xiàn)場對(duì)砼的溫差進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，繪制出溫度從內(nèi)到外的變化趨勢圖，從而能更形象反應(yīng)出溫度的運(yùn)動(dòng)。

4.3 降低砼入模的溫度

降低砼的入模溫度有許多的方法，比如：避開炎熱氣溫施工，施工過程中冷卻骨料或用冰水?dāng)嚢桧拧?/p>

4.4 加入緩凝劑

有時(shí)使用緩凝劑，可以延長水泥水化所需要的時(shí)間，從而來降低峰值溫度，減少溫度應(yīng)力，防止出現(xiàn)裂縫。

五、結(jié)束語

如何減少和控制溫度裂縫的產(chǎn)生是大體積砼結(jié)構(gòu)施工中長期以來最難解決的問題，研究表明：加強(qiáng)對(duì)混凝土材料的選擇、控制溫度的梯度、合理養(yǎng)護(hù)混凝土，是有效控制砼裂縫的三大主要矛盾。

參考文獻(xiàn)：

【1】鄧壽昌 土木工程施工2011.08

【2】李黨義 ，黃政宇 超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)分析 2013.04

【3】李林，吳德剛 淺談大體積混凝土結(jié)果溫度裂縫控制2005.11.3

【4】叢廣英 淺談大體積混凝土裂縫的控制2010.10.23

【5】石海均 馬哲 土木工程施工2009.05

地址是：江西省 新余市 渝水區(qū) 柏林溪岸 1棟 3單元301，聯(lián)系電話：18070502541endprint