淺談大體積混凝土的裂縫防治

張垚

【摘 要】預(yù)拌商品混凝土以其集約化的生產(chǎn)方式， 穩(wěn)定優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文就大體積混凝土施工中的裂縫產(chǎn)生的原因及如何防治加以探討。

【關(guān)鍵詞】商品混凝土；大體積混凝土；混凝土裂縫；防治措施

在建高層建筑基礎(chǔ)和地下室外墻等大體積混凝土施工中，均采用商品混凝土經(jīng)預(yù)拌站運(yùn)輸?shù)焦さ乇盟蜐仓墓に?，如何采取措施有效防止和控制混凝土裂縫的出現(xiàn)和開展，避免產(chǎn)生貫穿裂縫，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性尤為重要。本文據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)其成因和處理措施進(jìn)行探討。

1.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有很多，主要有溫度和濕度的變化、結(jié)構(gòu)不合理、混凝土的脆性和不均勻性、模板變形、原材料不合格、基礎(chǔ)不均勻沉降等。

大體積混凝土施工，混凝土硬化期間水泥會(huì)釋放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷升高，由于與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應(yīng)力。同時(shí)，此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在表面產(chǎn)生裂縫。此種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天（升溫階段）。 后期混凝土降溫階段，如養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、時(shí)干時(shí)濕，再加上混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時(shí)由于逐漸降溫而產(chǎn)生收縮。這兩種收縮由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，也會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，直至出現(xiàn)收縮裂縫。

混凝土是一種脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/9左右。由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。

2.大體積混凝土裂縫的防治措施

排除建筑結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)不均勻沉降等施工不可控制的因素，本文主要從如下四方面分析和探討。

2.1預(yù)拌商品混凝土原材料和配合比

（1）水泥選用水化熱低，凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，耐熱性能好，適宜大體積砼的高標(biāo)號(hào)礦渣水泥。因?yàn)榈V渣水泥比普通硅酸鹽水泥降低水化熱約30%左右。

（2）細(xì)骨料選用粗、中砂，含泥量<3%。碎石選用最大粒不超過25mm連續(xù)級(jí)配的優(yōu)等品，級(jí)配良好。

（3）拌合水采用深井水或飲用水。

（4）混凝土配合比的選定必須依據(jù)原材料在實(shí)驗(yàn)室反復(fù)試配，選定適合的配合比，并在施工過程中根據(jù)天氣情況，隨時(shí)測(cè)定砂、石含水率，及時(shí)調(diào)整配合比。

（5）在施工組織設(shè)計(jì)中對(duì)大體積混凝土進(jìn)行熱工計(jì)算。

2.2正確使用外加劑

由于水泥砂漿和粗骨料的粘結(jié)強(qiáng)度即界面粘結(jié)力大小是決定混凝土強(qiáng)度的主要因素之一。因此選擇與水泥適應(yīng)性好、減水率高的優(yōu)質(zhì)外加劑至關(guān)重要。許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，其主要作用有：

（1）提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高混凝土抗裂性能。

（2）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%，并在保持混凝土強(qiáng)度的條件下可減少15%的水泥用量。

（3）可以改善水泥漿的稠度，使混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發(fā)，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。

（4）摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，有效地保護(hù)鋼筋不被腐蝕，減少碳化收縮。

（5）摻外加劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng)，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來的塑性收縮增加。

（6）混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。適宜的外加劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

2.3大體積混凝土的澆筑

（1）砼泵管上覆蓋草包，經(jīng)常噴水保持濕潤(rùn)，以減少砼拌合物因運(yùn)輸而造成的溫度升高。

（2）采用“分段定點(diǎn)下料，薄層澆筑，循序漸進(jìn)”的澆筑方案，分層施工，但時(shí)間不要太長(zhǎng)，以免層間結(jié)合力不足。合理地分縫分塊，以減少結(jié)構(gòu)尺寸，減輕內(nèi)外約束，利于散熱，降低最高溫升。合理的安排施工工序，避免過大的高差起伏和側(cè)面長(zhǎng)期暴露，隨著砼澆筑工作的向前推進(jìn)，振動(dòng)棒也相應(yīng)跟上，確保不漏振。

（3）為了加強(qiáng)分層間歇澆筑層間的結(jié)合，插入Φ16鋼筋，伸入上下層砼600mm，間距400mm，成“梅花形”布置。

（4）為了保證每個(gè)澆筑層上下均有溫度筋，在上下層砼中設(shè)置Φ10@150的雙向鋼筋網(wǎng)片，這樣，又提高砼表面的抗拉能力。

（5）分層的時(shí)間間隔既要有利于散熱，防止新澆砼引起下層砼表面溫度驟降，又要考慮下層對(duì)上層的約束，以下層砼表面溫度與新澆筑砼的澆筑溫度之差不超過10℃為宜。

（6）采用二次振搗的方法，增加砼的密實(shí)度和均勻性。

（7）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；氣溫驟降時(shí)或在寒冷季節(jié)采取保溫措施。

2.4大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫。因此防止表面早期裂縫特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫尤其重要。

（1）防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。

（2）防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。

（3）加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，不要一味的壓縮合理的建設(shè)工期，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，盡量采用竹膠板支模，一般5～7天拆模，正是水泥水化的關(guān)鍵時(shí)期，有利于保濕保溫保時(shí)間，使混凝土因水化完全而密實(shí)，避免混凝土的深度炭化。

（4）適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的?；炷系谋卮胧┏３Ｒ灿斜竦男Ч?。比如覆膜、澆水養(yǎng)護(hù)等，就是對(duì)澆筑完成的混凝土表面鋪塑料薄膜和草簾并保濕，使其與混凝土內(nèi)部的溫差降低 保持其小于25度，注意表面與外面氣溫也要小于25度，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。

（5）嚴(yán)禁對(duì)混凝土擅自加水；做好內(nèi)部溫度、坍落度測(cè)量；澆注后初凝前用木抹子搓一遍，終凝前再用鐵抹子壓光；或者澆注后及時(shí)加蓋塑料薄膜，控制混凝土水分的蒸發(fā)。

（6）在鋼筋工程中，重點(diǎn)檢查負(fù)彎矩筋被踩下，間距、位置不正確等易造成混凝土開裂的問題。

3.總結(jié)

通過上述對(duì)防治大體積混凝土的施工裂縫的理論探討，同時(shí)在施工中的應(yīng)用效果也是比較好的。具體實(shí)踐中出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄭道斌.高層建筑結(jié)構(gòu)中幾個(gè)重要構(gòu)件的裂縫分析及控制[J].浙江建筑，2005，（06）.

[2]陳小俊.新規(guī)范條件下大體積混凝土的裂縫控制與處理[J].施工技術(shù)，2005，（S1）.