預(yù)防大體積砼產(chǎn)生裂縫的探討

1、預(yù)防大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的探討 隨著大工程的增多，大體積混凝土也相應(yīng)增多。大體積混凝土施工的主要技術(shù)難點(diǎn)是防止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。如何控制大體積砼裂縫的也成為許多工程面臨的問題。本文試對如何預(yù)防大體積混凝土產(chǎn)生裂縫進(jìn)行探討。一、裂縫分類主要分為收縮裂縫、溫差裂縫和安定性裂縫。二、主要原因 1、收縮裂縫 混凝土收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，混凝土的收縮量與混凝土中的用水量和水泥用量成正比。選用水泥的品種不同，收縮的量也不同。此外混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝等，都會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。2、溫差裂縫 混凝土內(nèi)外部溫差過大會(huì)產(chǎn)生裂縫，主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土

2、內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大，特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。3、安定性裂縫 表現(xiàn)為龜裂，主要因水泥安定性不合格而引起。三、基本思路 （一）設(shè)計(jì)方面1、混凝土強(qiáng)度 確定合適的混凝土強(qiáng)度等級，不是強(qiáng)度越高越好；2、配筋率 在滿足配筋率要求的前提下，鋼筋配置采用“細(xì)鋼筋小密度”，避免采用“粗鋼筋大密度”；3、采取必要的構(gòu)造措施。（二）原材料與配合比方面1、在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，適量少用水泥、用水化熱低的水泥、不用剛剛出廠的水泥；2、在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，適量少用水、采用水灰比小、坍落度小的配合比；3、在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，選用較小的砂率、選用中粗砂、選用粒徑較大且連續(xù)級配好的石子、嚴(yán)格控制砂、石的含泥

3、量；4、選用適量、適當(dāng)?shù)耐饧觿┖蛽胶狭?，選用用緩凝型減水劑和粉煤灰等。（三）施工方法方面采取措施，降低混凝土內(nèi)部與其表面的溫差1、采取有效措施，降低施工現(xiàn)場各種原材料（水泥、水、砂石）和施工工具（攪拌機(jī)、泵送車滾筒及輸送泵管）的溫度；2、避免在最炎熱的中午澆筑混凝土、熱天澆筑以薄層連續(xù)澆注為宜，充分利用混凝土表面散熱，。3、加強(qiáng)攪拌、重視振搗，強(qiáng)調(diào)“二次振搗”。（四）養(yǎng)護(hù)方面高度重視養(yǎng)護(hù)、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施、延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間；在結(jié)構(gòu)完成后及時(shí)回填土，避免其上表面和側(cè)面長期暴露；加強(qiáng)溫度監(jiān)測、適時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施、確保“保濕養(yǎng)護(hù)”和“保溫養(yǎng)護(hù)”的措施得當(dāng)、執(zhí)行有效。四、預(yù)防措施 產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的，預(yù)防

4、裂縫也同樣需要多方采取措施。（一）設(shè)計(jì)方面1、大體積混凝土的強(qiáng)度等級應(yīng)適當(dāng)，宜在滿足抗彎及抗沖切計(jì)算要求、保證基礎(chǔ)有足夠強(qiáng)度、滿足規(guī)范和使用需求的前提下，充分利用混凝土60天、90天的后期強(qiáng)度。這樣可適當(dāng)控制混凝土強(qiáng)度，相應(yīng)減少混凝土中的水泥用量，從而避免混凝土澆筑塊體內(nèi)的強(qiáng)度升得過高。如果設(shè)計(jì)強(qiáng)度過高，水泥用量也將隨之增大，必然造成混凝土中水化熱過高，導(dǎo)致混凝土塊體內(nèi)部溫度高，內(nèi)外溫差過大，甚至超過30以上，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。 2、大體積混凝土結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足構(gòu)造要求外，鋼筋配置上宜盡可能采用小直徑、小間距；避免采用大直徑、大間距的配筋方式。3、避免結(jié)構(gòu)突變而產(chǎn)生應(yīng)力集中，轉(zhuǎn)角和孔洞處增設(shè)構(gòu)造

5、加強(qiáng)筋。（二）施工方面1、原材料（1）水泥1）水泥品種 經(jīng)設(shè)計(jì)同意，應(yīng)優(yōu)先選用水化熱低和凝結(jié)時(shí)間長的水泥，如低熱礦渣硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等，采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施延緩水化熱的釋放。2）強(qiáng)度等級 條件允許時(shí)，宜選用52.5R或42.5R等高強(qiáng)度等級水泥。3）安定性 優(yōu)先選用安定性好的水泥。（2）石子 1）顆粒級配 宜選用粒徑5-40mm、連續(xù)顆粒級配的石子。骨料級配好，既可提高混凝土自身的強(qiáng)度，又可相對減少水泥用量，進(jìn)而減少水泥水化熱，還可以減少砂漿的包裹面積，減少混凝土的砂漿用漿量，避免或減少混凝土裂縫。2）含

6、泥量 應(yīng)嚴(yán)格控制含泥量，對于強(qiáng)度等級C30-C60及抗凍、抗?jié)B或其它要求的混凝土，應(yīng)小于1%；對于強(qiáng)度等級小于C30的混凝土，應(yīng)小于1.5%。含泥量減少，可提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，進(jìn)而提高抵抗混凝土產(chǎn)生裂縫的能力。（3）砂1）品種 宜選用中粗砂，以減少用水量和水泥用量，減少混凝土的干縮裂縫；2）含泥量 應(yīng)嚴(yán)格控制含泥量，應(yīng)小于2%（道理同石子的含泥量要求）。2、混凝土配合比（1）適量減少水泥用量 在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及粗骨料的含量，以降低每立方米混凝土的水泥用量，從而降低混凝土的絕對溫升值；（2）控制砂率 在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，盡量選擇小值；（3）摻用外加劑與摻合料

7、應(yīng)摻用緩凝劑、減水劑和減少水泥水化熱的摻合料。1）外加劑 外加劑應(yīng)選用對混凝土無收縮或收縮量較小的產(chǎn)品，主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑。混凝土中摻入適量的木鈣減水劑，不僅使混凝土工作性能有明顯改善，還可減少混凝土拌和用水、節(jié)約水泥，從而降低水化熱。在夏季炎熱季節(jié)施工和泵送混凝土，為了延緩凝結(jié)時(shí)間，要適量添加緩凝劑，促使混凝土的凝結(jié)時(shí)間延長。為防止混凝土的初始裂縫，可適量使用膨脹劑。2）摻合料 在混凝土中摻入適量粉煤灰。粉煤灰的發(fā)熱速率較低，取代部分水泥可使混凝土內(nèi)部頂峰溫度顯著降低，減少混凝土的水化熱，有利于防止大體積混凝土開裂，還可提高混凝土的和易性。粉煤灰質(zhì)量應(yīng)符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰

8、（GB/T15962005）。（3）水化熱驗(yàn)算 宜在配合比確定后進(jìn)行水化熱的驗(yàn)算或測定。（4）泵送混凝土的特殊要求 1）砂率 泵送混凝土砂率應(yīng)在35%-45%之間，在滿足可泵性的前提下，盡量降低砂率。2）坍落度 在滿足泵送的條件下盡量選擇小值。 3、混凝土澆筑（1）施工前，應(yīng)對施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮力進(jìn)行驗(yàn)算，確定控制指標(biāo)，制訂溫控施工的技術(shù)措施。（2）炎熱季節(jié)，想方設(shè)法降低原材料溫度。如氣溫高時(shí)可在拌合水中加冰降溫，石子使用前可用涼水沖洗，泵送混凝土的水平泵管可用濕巖棉被覆蓋，水泥嚴(yán)禁隨出廠隨用、至少存放15 天以上（但應(yīng)在保質(zhì)期內(nèi)）再使用。（3）炎熱季節(jié)，應(yīng)對混

9、凝土原材料（水泥、砂石、水）和混凝土攪拌機(jī)進(jìn)行有效覆蓋，如對砂石場和混凝土攪拌筒撘設(shè)遮陽棚、對泵送混凝土在水平輸送管道上鋪草包噴水，降低其表面溫度，盡量降低混凝土出罐溫度。（4）合理安排施工時(shí)間，在高溫季節(jié)施工時(shí)，應(yīng)盡量選擇在早或晚澆灌混凝土，避開中午高溫時(shí)段。以防止和避免混凝土在澆灌后的凝結(jié)（硬化）過快，避免在混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)沒有時(shí)間處理。（5）合理安排混凝土澆注工藝和順序，熱天澆筑混凝土?xí)r，以薄層（一般300mm）連續(xù)澆注為宜，充分利用澆筑層面進(jìn)行散熱，避免混凝土在澆筑過程中堆積過高，以控制混凝土在澆筑過程中均勻升溫。（6）加強(qiáng)攪拌，確保拌和均勻，使混凝土內(nèi)部溫度均勻。（7）盡可能采用二次

10、振搗工藝，以提高混凝土密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，對大面積的板面要進(jìn)行拍打振實(shí)，去除浮漿，實(shí)行二次抹面，以減少表面收縮裂縫。（8）混凝土澆筑過程中，應(yīng)及時(shí)清除混凝土表面的泌水。4、溫度監(jiān)測（1）大體積混凝土施工中，除應(yīng)進(jìn)行水泥水化熱的測定外，混凝土澆筑過程中還應(yīng)監(jiān)測位于表面以下50100毫米深處的溫度，監(jiān)測的規(guī)模和頻率應(yīng)根據(jù)所施工工程的重要性和施工經(jīng)驗(yàn)確定，但每工作班（8小時(shí)）應(yīng)不少于2次。養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)進(jìn)行混凝土澆筑塊體升降溫、內(nèi)外溫度、降溫速度及環(huán)境溫度等監(jiān)測。（2）大體積混凝土澆筑塊體溫度監(jiān)測點(diǎn)的布置，以能真實(shí)反映出混凝土塊的內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度為原則。 （3）當(dāng)測溫系統(tǒng)顯示混凝土內(nèi)部與大氣

11、的溫差大于25ºC時(shí)，需及時(shí)采取措施加以保溫，如加蓋保溫材料等；當(dāng)內(nèi)外溫差小于或等于25ºC時(shí)可拆除保溫材料；當(dāng)內(nèi)外溫差小于20ºC時(shí)并保持穩(wěn)定后，可停止測溫。5、混凝土養(yǎng)護(hù)（1）養(yǎng)護(hù)的作用 養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作，養(yǎng)護(hù)的基本要求是保持適宜的溫度和濕度。保溫養(yǎng)護(hù)能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，提高混凝土表面的溫度，防止表面產(chǎn)生溫度裂縫；還能控制混凝土內(nèi)外溫差過高，防止產(chǎn)生貫穿裂縫。保濕養(yǎng)護(hù)能防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生表面干縮裂縫，還能使水泥水化順利進(jìn)行，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常增長，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，進(jìn)而提高抵抗裂縫產(chǎn)生的能力。（2）一般做法 對大面積

12、的底板面，一般可采用先一層塑料簿膜后二層草包作保溫保濕養(yǎng)護(hù)。薄膜幅邊之間搭接寬度不少于10cm，草包之間應(yīng)迭縫拼緊。養(yǎng)護(hù)必須根據(jù)混凝土內(nèi)表溫差和降溫速率，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施。（3）養(yǎng)護(hù)時(shí)間 砼表面二次壓光收水后用手按無指印時(shí)即可進(jìn)行混凝土表面保溫養(yǎng)護(hù)工作。根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)盡可能養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，保濕養(yǎng)護(hù)一般不少于10天，保溫養(yǎng)護(hù)一般不少于14天。拆模后應(yīng)立即回填土或進(jìn)行覆蓋，夏季及時(shí)在覆蓋物上噴水，防止干熱風(fēng)和太陽暴曬，避免混凝土中的水分劇烈蒸發(fā)而造成混凝土表面和混凝土底部凝結(jié)硬化不一而導(dǎo)致收縮裂縫。冬季預(yù)防驟冷氣候影響，以控制內(nèi)、表溫差，防止混凝土產(chǎn)生早期和中期裂縫。（三）監(jiān)理方面1、設(shè)計(jì)把

13、關(guān) 在基礎(chǔ)工程開工前審查設(shè)計(jì)文件時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有設(shè)計(jì)不合理的地方且有把握，應(yīng)在圖審會(huì)上提出，并詳細(xì)說明理由，建議設(shè)計(jì)單位采用有利于避免混凝土裂縫的設(shè)計(jì)措施。2、原材料把關(guān) 督促并監(jiān)督施工方優(yōu)先選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長、安定性好、強(qiáng)度等級高的水泥；優(yōu)先選用粒徑5-40mm、連續(xù)顆粒級配、含泥量小的石子；優(yōu)先選用含泥量小的中粗砂。3、混凝土配合比把關(guān) 督促并監(jiān)督施工方做好混凝土配合比設(shè)計(jì)：既要保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度，又要降低水化熱；既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性（對泵送混凝土），又要降低水泥和水的用量、降低砂率。并督促施工方在配合比確定后進(jìn)行水化熱的驗(yàn)算或測定。4、施工文件把關(guān) 對施工方提交的“大體積混凝土施工作業(yè)指導(dǎo)書”等文件進(jìn)行認(rèn)真審查，如有與“大體積混凝土施工規(guī)范”等規(guī)程規(guī)范相抵觸的，應(yīng)要求施工方整改、進(jìn)行詳細(xì)的施工交底后方可實(shí)施。5、監(jiān)理文件把關(guān) 在監(jiān)理單位的“基礎(chǔ)施工監(jiān)理實(shí)施細(xì)則”中，對大體積混凝土施工監(jiān)理的注意事項(xiàng)應(yīng)詳盡交代，并向現(xiàn)場旁站監(jiān)理人員進(jìn)行詳細(xì)交底。6、旁站監(jiān)理把關(guān) 由現(xiàn)