大體積混凝土裂縫控制施工技術(shù)的探討

1、<p>　　大體積混凝土裂縫控制施工技術(shù)的探討</p><p>　　摘 要：大體積混凝土裂縫問題是當(dāng)前混凝土施工的一個普遍問題，裂縫不僅會降低混凝土的強度、抗凍性，對混凝土的抗?jié)B性和耐久性影響尤為嚴(yán)重，本文結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗，針對大體積混凝土結(jié)構(gòu)易發(fā)生裂縫這一難點，從混凝土配合比、施工過程、后期養(yǎng)護(hù)階段的降溫、保溫措施等方面探討大體積混凝土的結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。 </p><p>　

2、　關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫控制；溫度應(yīng)力；施工措施 </p><p>　　一、大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的原因 </p><p>　　導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多，如地基沉降，原材料配合比不當(dāng)、混凝土施工和養(yǎng)護(hù)工作不當(dāng)?shù)取?</p><p>　　大體積混凝土出現(xiàn)裂縫主要原因是由于截面大，水泥用量大，水泥水化釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化，形成的溫度應(yīng)力從而導(dǎo)致裂

3、縫的產(chǎn)生。這種溫度裂縫分為兩種：第一，混凝土澆筑初期（多為表面裂縫）。這種開裂常常會被誤認(rèn)為是混凝土表面的池水、養(yǎng)護(hù)不好造成的龜裂。實際上，這種裂縫要比龜裂深的多。第二，混凝土澆筑后數(shù)日（深層裂縫及貫穿裂縫）。混凝土澆筑后數(shù)日，水泥水化熱基本上已釋放，混凝土從最高溫逐漸降溫，降溫的結(jié)果引起混凝土收縮，再加上由于混凝土中多余水分蒸發(fā)、碳化等引起的體積收縮變形，受到地基和結(jié)構(gòu)邊界條件的約束，不能自由變形，導(dǎo)致產(chǎn)生溫度應(yīng)力（拉應(yīng)力），當(dāng)該溫度

4、應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時，則從約束面開始向上開裂形成溫度裂縫。 </p><p>　　二、大體積混凝土施工前的裂縫控制措施 </p><p>　　2.1加強地質(zhì)巖土工程勘察工作，為建筑工程的整體建設(shè)打好基礎(chǔ) </p><p>　　地質(zhì)勘察單位不僅要對場地的巖土工程地質(zhì)特征作出準(zhǔn)確的分析和判斷，還要根據(jù)其特征選擇科學(xué)的混凝土結(jié)構(gòu)施工方案，以有效地避免和防治地基沉降或巖

5、土災(zāi)害造成建筑物大面積混凝土裂縫的產(chǎn)生，確保工程完工后建筑物的安全使用。 </p><p>　　2.2選擇合適的原材料及科學(xué)的配合比 </p><p><b>　　2.2.1水泥 </b></p><p>　　為控制大體積混凝土的內(nèi)部最高溫度，宜優(yōu)先選用低水化熱水泥，并最大限度降低水泥用量。與此同時，摻加必要的混凝土摻合材料延緩混凝土終凝時間。

6、應(yīng)盡可能減少水泥用量，必要時要增大粉煤灰的滲和量（但不能超過規(guī)范要求），使混凝土達(dá)到設(shè)計強度以及和易性的要求。 </p><p><b>　　2.2.2粗骨料 </b></p><p>　　應(yīng)優(yōu)先選用熱膨脹系數(shù)小、含泥量低的骨料，并強調(diào)骨料的連續(xù)級配（條件許可時、應(yīng)盡可能使用粒徑大的骨科）。因為一方面骨料本身的強度就遠(yuǎn)大于水泥膠體，另一方面，采用連續(xù)級配的骨料，可以提

7、高骨料在混凝土中的所占體積，能大幅度降低水泥用量，從而間接地降低水化熱。采用的碎石，粒徑5～25mm，含泥量不大于1。 </p><p><b>　　2.2.3細(xì)骨料 </b></p><p>　　采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少

8、，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。 </p><p><b>　　2.2.4粉煤灰 </b></p><p>　　由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有

9、所降低，對混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10以內(nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。 </p><p>　　2.2.5外加劑和配合比的選擇 </p><p>　　大量工程實踐表明，△t在20～25℃以下時，才能保證混凝土不開裂。而實際上，要使混凝土內(nèi)外溫差△t真正小于20～25℃是非靜困難的，因此要解決這一問題，就必須在選擇

10、適當(dāng)?shù)耐饧觿┖团浜媳确矫娼o予考慮、諸如選擇摻加適量的減水劑、膨脹劑、粉煤灰等等?；炷敛捎糜蓴嚢枵竟?yīng)的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據(jù)現(xiàn)場提出的技術(shù)要求，提前做好混凝土試配。 </p><p>　　三、選擇合適的施工方法，對大體積混凝土施工中裂縫控制措施 </p><p>　　3.1合理分層分段澆筑 </p><p>　　大體積混凝土的澆筑順序應(yīng)滿足水平分層接

11、縫時間的要求，確定澆筑順序的基本原則是：保證所澆搗的混凝土沒有冷縫，即混凝土先后澆筑層間隔時間不超過混凝土初凝時間?；炷翝仓筛鶕?jù)面積大小和混凝土供應(yīng)能力采取全面分層、分段分層或斜面分層連續(xù)澆筑。分段分層適用于基礎(chǔ)長度較大而深度不大的情況。斜面分層適用于基礎(chǔ)長度不大，但是深度較大的基礎(chǔ)。分層的厚度為300～500mm且不大于震動棒長1.25倍。分段分層多采取踏步式分層推進(jìn)，一般踏步寬為1.5～2.5m。斜面分層澆灌每層厚度30～35c

12、m，坡度一般取1：6～1：7。為減少大體積混凝土澆筑的蓄熱量，減少水化熱的積聚，減小溫度應(yīng)力，大體積混凝土的澆筑大多采取斜面分層連續(xù)澆筑，每層厚度控制在300mm。 </p><p>　　3.2改進(jìn)混凝土的振動工藝 </p><p>　　對已澆筑的混凝土，在終凝前進(jìn)行二次振動，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高粘結(jié)力和抗拉強度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。

13、澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間。 </p><p>　　四、大體積混凝土溫度應(yīng)力控制措施 </p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗收規(guī)范》（GB50204-2011）曾作了如下要求“大體積混凝土表面和內(nèi)部溫差應(yīng)控制在設(shè)計要求的范圍內(nèi)，當(dāng)設(shè)計無具體要求時，溫差不宜超過25℃”，并對澆筑溫度也作了“不宜超過28℃”的規(guī)定。對于大體積混凝土的溫差控制一

14、般從3方面著手：①控制混凝土的絕對發(fā)熱量；②采取有效措施降低混凝土內(nèi)外溫差；③改善周圍的約束條件，改進(jìn)配筋狀況、減小裂縫寬度。所以，要真正實現(xiàn)大體積混凝土的質(zhì)量控制，應(yīng)降低混凝土的出機溫度和澆筑溫度： </p><p>　?。?）降低混凝土的出站溫度在攪拌站內(nèi)的攪拌筒上搭設(shè)遮陽棚；在混凝土拌合用水的水池中加冰塊降溫；堆高砂、石骨料，從砂堆、石堆底層取料；提前1d用水噴淋石子降溫；有效地降低了混凝土的出站溫度。 &

15、lt;/p><p>　?。?）降低混凝土的澆注溫度.采取澆注前對鋼筋、模板表面灑水降溫；避免模板和新澆注混凝土受陽光直射；盡量利用氣溫較低的傍晚和晚上進(jìn)行澆注等措施。 </p><p>　?。?）加快運輸和入倉速度 </p><p>　　澆注過程中加快運輸和入倉速度，減少混凝土在運輸和澆注過程中的溫度回升。除此之外，攪拌運輸車罐體、泵送管道保溫、冷卻也是必要的措施。 &

16、lt;/p><p>　　五、嚴(yán)格混凝土澆注質(zhì)量控制 </p><p>　　為確保大體積混凝土施工質(zhì)量，提高混凝土的均勻性和抗裂能力，必須加強對混凝土澆注過程的質(zhì)量控制。 </p><p>　　5.1合理安排混凝土的澆注方法 </p><p>　　根據(jù)澆注后混凝土的強度增長情況和初凝時間，混凝土的澆注采用分層連續(xù)澆注分層振搗的辦法，每層澆注厚度約為

17、300mm。 </p><p>　　5.2保證混凝土振搗密實 </p><p>　　為提高混凝土的密實度，采用二次振搗的回振方法，對于在澆注過程中出現(xiàn)的泌水及時排除。 </p><p>　　5.3加強施工現(xiàn)場管理，合理組織施工 </p><p>　　為保證混凝土的澆注質(zhì)量，施工前進(jìn)行了詳細(xì)的施工技術(shù)交底，現(xiàn)場施工按部位落實到責(zé)任人，施工管理人

18、員、操作人員分三班輪流施工，嚴(yán)格交接班制度，確保了施工的高效、高質(zhì)。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　大體積混凝土產(chǎn)生裂縫是由多種原因造成的，在大體積混凝土施工中，通過合理選擇施工材料、優(yōu)化混凝土配合比、改善施工工藝、提高施工質(zhì)量、嚴(yán)格施工管理以及加強后期養(yǎng)護(hù)等控制措施，在施工中采取全過程的溫度監(jiān)測工作，這樣才能防止和控制溫度裂縫，

19、避免給工程造成不必要的損失。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]劉秉京.混凝土技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2004 </p><p>　　[2]史風(fēng)香.大體積混凝土裂縫控制研[D].武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005.5 </p><p>　　[3]范德均.建筑工程大體積混