淺析大體積混凝土裂縫防治措施

孟維歡

（新疆華瑞工程管理咨詢公司 北屯 836000）

水泥混凝土以優異的工作性能在工程建設領域得到了很廣泛的應用。在水利工程上，水泥混凝土因較高的強度、較強的抗滲性能及耐腐蝕性能而得到很廣泛的運用，水庫大壩、廠房、渠道等基本上都是混凝土結構，但是，混凝土結構在建設和使用過程中出現不同程度、不同形式的裂縫，是一個相當普遍的現象，特別是大體積混凝土結構出現裂縫更為普遍。因此，混凝土結構的裂縫是一個長期困擾建筑工程界的一個技術難題，一直未能得到很好的解決。

工程技術界都認為，規定鋼筋混凝土結構的最大裂縫寬度主要是為了保證鋼筋不產生銹蝕，從而提高混凝土結構物的使用壽命。不同的規范中有關允許最大裂縫寬度的規定雖不完全一致，但基本相同。如在正常的空氣環境中裂縫允許寬度為0.3～0.4mm；在輕微腐蝕介質中，裂縫允許寬度為0.2～0.3mm；在嚴重腐蝕介質中，裂縫允許寬度為0.1～0.2mm。對建筑物的抗裂要求過嚴，必將付出巨大的經濟代價，科學的要求是將其有害程度控制在允許范圍之內。

混凝土結構物產生裂縫，變形變化（如溫度、地基變形）引起的占很大比例。在大體積混凝土工程施工中，由于水泥水化熱引起混凝土內部溫度和溫度應力變化，從而導致混凝土產生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫差、防止混凝土出現有害的溫度裂縫是關鍵問題。下面就筆者多年從事工程建設的經歷，對混凝土結構物裂縫防治提出幾點措施。

1 裂縫防治的設計措施

a.設計強度不宜過高。眾所周知，設計強度過高，配制混凝土的水泥用量就大，必然造成混凝土水化熱過高，而混凝土塊體內部溫度高、混凝土內外溫差過大，溫度應力容易超過混凝土的抗拉強度，從而產生裂縫。考慮到水利工程建設周期長的特點，在保證足夠強度、滿足使用要求的前提下，可以利用混凝土的后期強度，這樣可以減少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度，從而達到防治混凝土裂縫產生的目的。應走出設計上“強度越高越好”的誤區，大體積混凝土的強度等級宜為 C20～C35。

b.合理配置鋼筋網。大體積混凝土除應滿足承載力和構造要求外，還應增配承受因水泥水化熱引起的溫度應力及控制裂縫開展的鋼筋網，以構造鋼筋來控制裂縫，配筋應盡可能采用小直徑、小間距。采用直徑8～14mm的鋼筋和100～150mm間距是比較合理的。

c.避免結構突變產生應力集中。在結構設計上盡量避免結構形式多變，如不能避免，則在轉角和孔洞處增設構造加強筋，以防止裂縫的產生和發展。

d.以預防為主。在設計階段就應考慮到可能漏水的內排水措施，以及施工后的經濟可靠的堵漏方法。

e.合理選擇原材料配制混凝土。應優先采用水化熱低的礦渣水泥配制大體積混凝土，采用5～40mm顆粒級配的石子和中、粗砂，控制含泥量小于1.5%。

f.使用摻合料及外加劑。當前采用的摻合料主要是粉煤灰，它可以提高混凝土的和易性，大大改善混凝土工作性能和可靠性，同時可代替水泥，降低水化熱。粉煤灰摻加量為水泥用量的15%。外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑。實踐證明：混凝土中摻入水泥重量0.25%的木鈣減水劑，不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善，同時又減少了10%的拌和用水，節約10%左右的水泥，從而降低了混凝土的水化熱，有效防止了混凝土裂縫的產生。

2 裂縫防治的施工措施

混凝土的施工環境和施工方法是保證混凝土質量的關鍵環節，為了有效防治混凝土裂縫的產生，在施工過程中應注意以下方面：

a.混凝土的澆筑可采用分層連續澆筑或推移式連續澆筑，不留施工縫，并應符合下列規定：?混凝土的攤鋪厚度應根據所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定，當采用泵送混凝土時，混凝土的攤鋪厚度不大于600mm；當采用非泵送混凝土時，混凝土的攤鋪厚度不大于400mm；?分層連續澆筑或推移式連續澆筑，其層間的間隔時間應盡量縮短，必須在前層混凝土初凝之前，將下層混凝土澆筑完畢；層間最長的時間間隔不大于混凝土的初凝時間，超過初凝時間時，層面應按施工縫處理。

b.大體積混凝土采取分層澆筑施工時，水平施工縫的處理應符合下列規定：?清除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動的石子，并均勻露出粗骨料；?在上層混凝土澆筑前，應用壓力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，但不得有積水；?對非泵送及低流動度混凝土，在澆筑上層混凝土時，應采取接漿措施。

c.混凝土的拌制、運輸必須滿足連續澆筑施工及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求，并應符合下列規定：?炎熱季節澆筑大體積混凝土時，混凝土攪拌場站宜對砂、石骨料采取遮陽、降溫措施；?采用泵送混凝土施工時，混凝土的運輸宜采用混凝土攪拌運輸車，混凝土攪拌運輸車的數量應滿足混凝土連續澆筑的要求。

d.在混凝土澆筑過程中，應及時清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般較大，泌水現象也較嚴重，不及時清除，將會降低結構混凝土的質量。

e.混凝土澆筑完畢后，應及時按溫控技術措施的要求進行保溫養護，并應符合下列規定：?保溫養護措施，應使混凝土澆筑塊體的里外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求；?保溫養護的持續時間，應根據溫度應力（包括混凝土收縮產生的應力）加以控制、確定，保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行；?在保溫養護過程中，應保持混凝土表面的濕潤。保溫養護是大體積混凝土施工的關鍵環節，其目的主要是降低大體積混凝土澆筑塊體的內外溫差值，以降低混凝土塊體的自約束應力；其次是降低大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度，充分利用混凝土的抗拉強度，以提高混凝土塊體承受外約束應力的抗裂能力，達到防止或控制溫度裂縫的目的。同時，在養護過程中保持良好的濕度，使混凝土在良好的環境下養護。塑料薄膜、草袋可作為保溫材料覆蓋混凝土，在寒冷季節可搭設擋風保溫棚。施工人員需根據事先確定的溫控指標要求，確定大體積混凝土澆筑后的養護措施。

f.對標高位于±0.0以下的部位，應及時回填土；±0.0以上的部位應及時加以覆蓋，不宜長期暴露在風吹日曬的環境中。

g.大體積混凝土拆模后，應采取預防寒潮襲擊、突然降溫和劇烈干燥等措施。

3 結語

大體積混凝土結構產生裂縫的原因雖然錯綜復雜，但只要按照科學的方法設計，規范地組織施工，在施工的各個階段、各個環節上規范操作，就能有效防止混凝土結構物裂縫的產生，從而提高混凝土結構物的質量，延長混凝土結構物的使用壽命，提高經濟效益。■