大体积混凝土裂缝质量控制

摘　要：本文首先对大体积混凝土的定义进行了解释，然后通过几个方面分析裂缝产生的原因，从施工前的准备、混凝土浇筑过程、混凝土的养护等几个方面，提出防止裂缝的施工措施，并对建筑施工技术进行了改良。

关键词：大体积混凝土; 水化热; 裂缝
0.现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大：混凝土浇注量大于100平方米；长、宽、高任意一边不小于1米。大体积混凝土水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
　　1.大体积混凝土结构裂缝的原因
　　1.1混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，房屋的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。
　　1.2大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种：一是结构型裂缝，由外荷载引起的。二是材料型裂缝，主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
　　1.3在大体积混凝土工程施上中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。
　　2.防止裂缝出现的措施
　　大体积混凝土的裂缝防治主要包括：施工前的准备、混凝土浇筑施工过程的控制、混凝土的保温、保湿养护等三个方面。
　　2.1施工前的准备工作
　　2.1.1优化混凝土的配合比
　　合理的配合比可有效地降低混凝土的水化热，降低绝热温升，因此，应提前一个月进行混凝土的配合比设计，大体积混凝土可按60d强度设计，配合比在设计应注意以下几点：
　　a)掺入适量的粉煤灰，在保证混凝土强度的前提下尽可能减小水泥用量，降低水化热峰值及推迟水化热峰值的出现，通过做绝热温升试验，优选混凝土配合比。
　　b)因施工面积大，要求混凝土保水性能好，坍落度不仅要保证泵送要求，同时也要保证混凝土流淌距离不能过长，以免混凝土分层施工衔接不上，形成冷缝。到场混凝土坍落度控制在140~180mm，坍落度损失值部大于30mm/h。
　　c)根据混凝土分层一次浇筑的最大方量、混凝土的供应能力、运输时间及施工季节的气温，确定混凝土的初凝时间，保证分层衔接时混凝土不致初凝。
　　2.1.2施工方案的制定
　　大体积混凝土施工前必须制定详细的施工方案，方案内应详细写明混凝土的浇筑方案、温度应力的计算、混凝土的养护等内容。方案需由监理组织业主、监理、施工单位三方专题讨论后定稿。讨论内容应包括：材料供应能力是否能满足施工需要；温度及温度应力计算是否真实，符合施工规范要求；浇筑方法是否适用本工程；配合比是否满足设计及施工要求；机械设备的配置是否齐全及满足工程需要；备用设备是否能满足需要；施工人员及管理人员是否到位；养护材料是否充足等。
　　2.1.3对原材料的质量和数量的检查
　　a)尽量选用水化热低和安定性好的水泥，所用水泥控制在出厂半个月以上，以降低水泥的活性，禁止使用刚出窑的水泥。
　　b)石料要求最大粒径小于等于2.5mm，吸水率小于或等于１.５％，含泥量不超过１％，不得使用碱活性骨料。其他要求应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（ＪＧＪ５３-１９９２）的规定。
　　c)砂子选用细度模数２.８～３.０中粗砂，含泥量不超过２％，其他要求应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（ＪＧＪ５２-１９９２）的规定。
　　d)粉煤灰要求选用同一厂家、同一批次的优质Ⅰ级灰，并严格控制其烧失量及含硫量。
　　e)可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20％左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。
　　f)以上工程材料储备情况需能够保证连续浇筑用量。
　　g)夏季施工时，砂石场地搭设凉棚，防治砂石受太阳光直晒，并充分利用地下井水连续喷洒砂石，以降低砂石温度，并用井水搅拌混凝土。
　　2.2浇筑过程控制
　　2.2.1浇筑方法：大体积混凝土可根据面积大小和混凝土的供应能力采取全面分层、分段分层或斜面分层连续浇筑完成，不留施工缝，分层厚度20~30mm。分段分层一般采用踏步式分层推进，推进长度由混凝土的供应能力而定，一般为1.5~2.5m。斜面分层浇灌每层厚度30~35cm，坡度一般取1：6-1：7。
　　2.2.2混凝土浇灌顺序宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端推进，逐层上升。亦可采取中间向两边推进，保持混凝土沿基础全高均匀上升。浇筑时，要在下一层混凝土初凝前浇筑上一层混凝土，防止出现施工冷缝，并将表面泌水及时排出。
　　2.2.3混凝土浇筑前先浇筑一层铺底水泥砂浆，以减小下部垫层对上部混凝土的约束。
　　2.2.4混凝土浇筑时应设置两层振捣棒，，第一层布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；由于底层钢筋间距较密，第二层应根据混凝土自然形成的流淌坡度，沿坡度布设好振捣棒，确保各部位振捣密实。第三层布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上

[1] [2]  下一页

混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，并用抹子多次抹压，以闭合混凝土的收水裂缝。
　　2.2.5严格控制混凝土的入模温度。大体积混凝土最好选在春秋季施工，以降低入模温度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度，再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。
　　2.2.6按照规范要求留设混凝土试块。
　　2.3混凝土养护与测温
　　混凝土的养护在保证混凝土质量上起着重要的作用。大体积混凝土浇筑抹压完后，能上人即开始养护工作。养护应根据混凝土的强度等级、现场条件、施工季节选用合理的养护措施。混凝土浇筑完成后，覆盖塑料薄膜，薄膜应严密，再覆盖其它如：织物、草帘等其他覆盖物。覆盖物应严密，不能出现混凝土外露现象，覆盖物的厚度由温度计算确定。一般工程通过热工计算，确定覆盖一层塑料薄膜、数层麻袋保温保湿养护。混凝土内部预埋测温导线，使用测温仪测温。测温点被覆盖12h后即开始测温，通过测温控制基础内外温差在25C以内，降温速度在1.5C/d以内，第l-5d每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。提高混凝土的早期抗拉强度，防止混凝土出现有害的、深进的或贯穿的温度收缩裂缝，确保混凝土质量。对于掺粉煤灰的混凝土，当覆盖层拆后后，仍必须浇水保湿养护14d以上。
　　3.改进施工管理技术
　　3.1施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体，易产生大的温度梯度，这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压，以消除初期裂缝，并加强早期养护，提高混凝土抗拉强度。
　　3.2加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。在变截面施工前，一定要加强预测，并保证预测的科学性。同时在实施过程中，要切实落实施工方案。
　　4.结束语
　　大体积混凝土施工要早做准备，研究制定可靠、可行的施工方案，在施工中严格按照施工方案执行，所有已建或在建工程至今都未发现超标裂缝，但作为一项新的技术措施还需要进行不断的探索、丰富。因此，我们需要紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
参考文献：
[1]《大体积混凝土温度应力于温度控制》朱伯芳中国电力出版社
[2]《建筑物的裂缝控制》王铁梦上海科学技术出版社
个人简介：
安学锋，男，1980年1月1日出生，毕业时间:2003年7月，毕业院校：西南交通大学唐山分校

上一页  [1] [2]