大体积混凝土施工裂缝的成因及控制措施.doc

大体积混凝土施工裂缝的成因及控制措施分析了大体积混凝土施工裂缝产生的原因，并针对成因提出了控制措施。文章认为，目前大体混凝土施工要做到优化配合比，选用良好级配的骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，以降低混凝土最高温升，降低混凝土所受的拉应力。同时，要加强施工现场的管理。对于大体积混凝土，不同国家定义不同。美国定义：任何就地浇筑混凝土，若尺寸大，必须采取措施解决体积膨胀和水化热，以便减小开裂为大体积混凝土。日本定义：结构断面最小尺寸在80cm以上，水化热引起的混凝土最高温度与外界气温差大于25℃为大体积混凝土。我国定义：混凝土结构物实体最小尺寸大于或等于1m或预计会因水泥水化热引起内外温差过大而导致裂缝的混凝土。在工业与民用建筑的设备基础、箱形基础、筏基底板、立墙及地下隧道等大体积混凝土施工中，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，而导致混凝土发生裂缝现象。因此，控制混凝土浇筑块体因水泥水化热引起的升温、混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度，防止混凝土出现温度裂缝是施工技术的关键问题，必须认真对待。一、大体积混凝土施工裂缝产生的原因造成大体积混凝土施工裂缝的原因是复杂的，而且是综合性的，主要有以下几种：（一）温度原因1．由于温差较大引起的，混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。2．由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积混凝土浇筑在约束地基（例如桩基）上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进，直至贯穿的温度裂缝。（二）沉缩裂缝当然混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土（特别是泵送大流态混凝土）施工中也是非常多的。混凝土浇筑成型后，养护工作不到位，没有及时地进行表面履盖，表面水份散失过快，导致混凝土内部与外部不均匀收缩。其表面干收缩大于其内部干收缩值。由于此干缩快慢差而形成的混凝土表面拉应力，也是混凝土产生裂缝的重要原因。主要表现在振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，混凝土浇筑后，没有及时抹压实（特别是初凝前的二次拌压），且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，混凝土早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。在施工中采用缓凝型泵送剂，延缓混凝土的凝结硬化速度，充分利用外加剂（特别是缓凝剂）的特性，适时增加抹加次数，消除表面裂缝，特别是初凝前的抹压，这对消除表有效的。二、大体积混凝土施工裂缝的控制针对以上所分析的裂缝形成原因，我们可以采用以下措施加以控制：（一）严格控制混凝土的组成材料大体积混凝土一般都是采用商品混凝土和泵送工艺浇筑，泵送商品混凝土对原材料的技术指标要求很高。因此，首先混凝土的生产设备的稳定运行和计量的精确应得到有效保障，组成混凝土的所有材料应符合规范标准的要求，以确保混凝土的质量。1．水泥品种的选择。应根据大体积混凝土的特点，既要注意水泥的水化热，又要注意水泥的收缩作用，选用低水化热、低收缩的水泥，如抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥，而不要采用早强型水泥。2．掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。在尽量少用水泥的基础上，掺入一定量的粉煤灰，以保证胶凝材料的总量。掺入适量的优质粉煤灰可以代替和节约水泥，一般掺量为水泥重量的15%~20%，在加拿大标准中，此掺量值已达到25%。从反应堆厂房底板混凝土的试块强度分析，粉煤灰的掺量提高，混凝土的强度稍有降低。粉煤灰在混凝土中主要起物理填充作用，加强了粉末效应，增加了混凝土的密实度，可以改善混凝土的工作度，改善施工性能，减少混凝土的泌水和离析现象，减少收缩。粉煤灰还能够延缓水化热峰值的出现，降低温度峰值。粉煤灰和减水剂同时掺入混凝土中，可以降低水灰比，减少水泥浆量，提高混凝土的可泵性。3．粗细骨料的选择。配制大体积混凝土，应选用细度模数在2.7~3.1之间的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值为0.33，以合理粗细骨料的比例，砂率过高意味着细骨料多，粗骨料少，增加了收缩，对抗裂不利。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些，以利于降低收缩。4．混凝土的配合比设计。应根据施工单位的经验数据，优化合理地选择混凝土的强度和强度标准差。结合现场的实际要求，合理利用混凝土的后期强度，如60天、90天或更长时间的强度。（二）优化混凝土的施工过程混凝土的抗拉强度远小于抗压强度，这是混凝土容易开裂的内在因素。普通混凝土极限拉伸离散性很大，因此在施工中必须创造条件，确保混凝土均匀密实。混凝土坍落度各车不要有大的差异，浇筑基础时坍