大體積混凝土裂縫的成因及防控措施探究

1、大體積混凝土裂縫的成因及防控措施探究大體積混凝土裂縫的成因及防控措施探究摘要：大體積混凝土施工是建筑工程主體施工過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)。本文首先分析了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因， 然后闡述了大體積混凝土裂縫的預(yù)防及控制措施。關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫成因；防控措施中圖分類號： TV544+.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：1 大體積混凝土裂縫原因分析1.1 環(huán)境影響在混凝土施工規(guī)范中明確規(guī)定：在大氣干燥（ RH<50%），有風(fēng)，陽光直射，混凝土水膠比 0.4 5，日平均氣溫 20z，混凝土表面的潮濕養(yǎng)護(hù)至少為 10 天。產(chǎn)生裂縫的環(huán)境影響主要是由于溫差較大引起的，一是混凝土中原材料水

2、泥硬化期間產(chǎn)生的大量水化熱， 致使混凝土內(nèi)部溫度上升，而表面溫度（環(huán)境溫度）變化很小，混凝土在不斷上升的情況下， 膨脹高于外部， 在混凝土的早期抗拉強(qiáng)度很低的情況下，混凝土表面受到較大的拉應(yīng)力后出現(xiàn)裂縫。 這種溫差產(chǎn)生的裂縫一般只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整，不影響混凝土結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度。 二是結(jié)構(gòu)溫差較大， 當(dāng)大體積混凝土澆筑過程中受到外界約束力時沒有采取有效的技術(shù)措施放松或取消約束，從而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫會逐漸深入，直至形成貫穿混凝土結(jié)構(gòu)的溫度裂縫。1.2 水泥的安定性水泥的安定性是指水泥出爐后必須存放一段時間后（一般必須大于 7 天）才能施工使用， 其主要目的是使新制水泥

3、充分反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。如果水泥剛出爐未過安定期就進(jìn)行使用是大體積混凝土初凝前收光時出現(xiàn)混凝土開裂的最主要原因， 對混凝土養(yǎng)護(hù)中出現(xiàn)的裂縫也有相當(dāng)?shù)挠绊憽?.3 混凝土及混凝土的坍落度目前多數(shù)混凝土攪拌中均摻加粉煤灰， 粉煤灰在混凝土中只是作為填充物并不與水泥發(fā)生凝結(jié)反應(yīng)， 這就使得這種混凝土與常規(guī)混凝土相比更容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。 混凝土的坍落度一般對施工后的混凝土強(qiáng)度影響很大， 但坍落度過大的混凝土造成承臺表面浮漿較厚， 浮漿中粉煤灰含量較大， 終凝后沒有強(qiáng)度， 當(dāng)不再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后就會出現(xiàn)開裂。1.4 施工過程控制施工過程不規(guī)范也是造成混凝土裂縫的主要原因之一， 具體表現(xiàn)在一是混凝土振搗不密實，致

4、使混凝土密度不足，粗骨料下沉，浮漿過多；二是混凝土澆筑后， 初凝前的沒有及時二次拌壓和抹壓；三是養(yǎng)護(hù)不到位，不及時灑水， 表面不覆蓋或者不及時覆蓋，水分很快散失，產(chǎn)生干縮而導(dǎo)致開裂。1.5 混凝土養(yǎng)護(hù)多數(shù)混凝土開裂的主要原因是混凝土養(yǎng)護(hù)的不及時和不到位。2 大體積混凝土裂縫預(yù)防2.1 選擇優(yōu)質(zhì)的混凝土原材料選擇合適水泥：優(yōu)先采用低熱、收縮性小的高標(biāo)號水泥，以減少水泥用量，減少水化熱， 目的是降低混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫升值，消除或者削減混凝土結(jié)構(gòu)自身產(chǎn)生的溫差。 另外使用的水泥必須過了自身的安定期。選用優(yōu)質(zhì)骨料：粗骨料優(yōu)先選用連續(xù)的級配碎石，如果工程所在區(qū)域內(nèi)難以購置到合適的級配碎石， 可通過試驗采

5、用多種粒徑碎石進(jìn)行復(fù)配； 細(xì)骨料優(yōu)先選用細(xì)度模數(shù) 2.80-3.00 的中砂。粗細(xì)骨料含泥量控制在 1以內(nèi)，不得混有有機(jī)質(zhì)等雜物，杜絕使用海砂。選擇適當(dāng)?shù)耐饧觿焊鶕?jù)實際情況及混凝土的特殊要求，可在混凝土中摻加一定用量外加劑，如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等外加劑。摻入外加劑能提高混凝土的和易性，可減少 20左右的用水量，減小水灰比，初凝延長到 5h 左右。2.2 精心設(shè)計配合比通過選用良好級配的粗細(xì)骨料， 嚴(yán)格控制砂石質(zhì)量，降低水灰比，并在混凝土中摻加粉煤灰和外加劑等， 以降低水泥用量，減少水化熱，以降低混凝土溫升， 從而可以降低混凝土所受的拉應(yīng)力。 在保證混凝土質(zhì)量要求的情況下， 設(shè)計混

6、凝土配合比時， 采用“三低二摻一高”的設(shè)計準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、高極拉值、中彈和低熱”的抗裂混凝土。所謂的三低是指低砂率、低坍落度、低水膠比；二摻是指摻高效減水劑和高效引氣劑；一高是指高粉煤灰摻量。2.3 加強(qiáng)混凝土的測溫工作為消除和削減裂縫現(xiàn)象， 混凝土的測溫工作必不可少， 有效地在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)埋設(shè)若干個測溫點， 以利于掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值。測溫頻次為：第 1-5 天按照 1 次/2h 測溫，第 6 天后每 1 次/4h 測溫，測至溫度穩(wěn)定為止。按照以前施工經(jīng)驗，混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在 4 天內(nèi)產(chǎn)生， 34 天內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升，內(nèi)外溫差值可達(dá)到 20左

7、右，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象及時處理。3 大體積混凝土裂縫控制措施3.1 采用合理的澆筑工藝大體積混凝土一般都是采用大體積混凝土裂縫成因分析及修補(bǔ)措施用泵送工藝施工，根據(jù)其特點，采用“分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂”的方法。這種方法可使混凝土在自然流淌狀況下形成斜坡，可較好地適應(yīng)泵送工藝，避免經(jīng)常拆除、沖洗和接長混凝土輸送管道，簡化混凝土的泌水處理，提高泵送效率，同時需要保證混凝土上下層澆筑間隔不超過初凝時間。 在澆筑帶的前后應(yīng)布置兩道振動器， 第一道布置在混凝土出料口， 主要解決上部混凝土的振實；第二道布置在混凝土坡腳處，以確保下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑的高度的上升， 振動器也相應(yīng)

8、進(jìn)行調(diào)整， 以確?；炷恋恼w質(zhì)量。大體積混凝土表面水泥漿一般都比較厚， 澆筑時可適當(dāng)?shù)奶Ц呋炷翗?biāo)高， 澆筑結(jié)束后刮刀掛掉部分多余的表面水泥漿保證混凝土表面是真正的含有骨料的混凝土， 在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍并壓實，以減少混凝土的收水裂縫。3.2 控制入模溫度大體積混凝土春秋季施工最好， 春秋兩季環(huán)境溫度可以降低混凝土入模溫度。如果必須在夏季施工，需要采取降低入模溫度的措施，例如：混凝土拌合前可對碎石灑水降溫；保證水泥、粉煤灰及粗細(xì)骨料倉庫通風(fēng)良好； 自來水預(yù)先放入地下蓄水池中降溫； 搭設(shè)遮陽棚保證混凝土澆筑時不在太陽下直接暴曬或者直射等等。 在澆筑混凝土過程中，采用溫度傳感片和測溫儀， 從

9、澆筑開始進(jìn)行入模溫度和環(huán)境溫度的測溫工作， 根據(jù)溫度變化情況適時調(diào)整澆筑方法； 澆筑完成后及時收面抹壓，根據(jù)溫控指標(biāo)，及時調(diào)整養(yǎng)護(hù)方案。3.3 適當(dāng)增加預(yù)埋件在混凝土結(jié)構(gòu)中易產(chǎn)生裂縫的部位埋設(shè)應(yīng)力應(yīng)變傳感片， 直接測試?yán)瓚?yīng)力，以便更直接控制混凝土的溫度梯度， 確?；炷敛灰桩a(chǎn)生裂縫。在混凝土表面增加一些鐵絲網(wǎng)（小直徑鋼筋網(wǎng)） ，以增強(qiáng)混凝土表面抗裂性， 減少表面裂縫發(fā)生的幾率。 在工期允許的情況下，可采用“水平分層間隙”施工方法，分多層進(jìn)行澆筑，間隙時間 7d 以上，在每層混凝土上表面增設(shè)抗縮鋼筋網(wǎng)。這種施工方法可降低混凝土內(nèi)部最高溫升、減少材料及機(jī)械設(shè)備的投入。3.4 加強(qiáng)混凝土后期保溫保濕養(yǎng)護(hù)混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)的最有效方法是在混凝土澆筑后盡快回填土，并在土中滲入水，回填土對混凝土預(yù)防裂縫也是非常有效的。蓄水法保溫養(yǎng)護(hù)， 在混凝土澆筑期間可在內(nèi)部設(shè)置冷卻循環(huán)管并通水冷卻混凝土內(nèi)部熱量， 加快混凝土的熱量散發(fā)， 這種方法多用于夏季施工。內(nèi)散外蓄法綜合養(yǎng)護(hù)，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養(yǎng)護(hù)周期，這種方法對于超厚大體積混凝土尤其適用。4 結(jié)束語要對混凝土的裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、 區(qū)分對待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的