淺議大體積混凝土裂縫防治措施

【摘要】本文從大體積混凝土的界定著手，結合本人近幾年參建的嵐山油庫、天津中轉油庫10萬m3儲罐承臺基礎工程等項目施工經驗，簡述了大體積混凝土裂縫防治措施。

【關鍵詞】大體積混凝土；施工工藝；澆筑；裂縫；防治

一、大體積混凝土的概念及特點

大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于1m以上，施工時必須采取相應的技術措施妥善處理水化熱引起的混凝土內外溫度差，合理解決溫度應力并控制裂縫開展的混凝土結構。其施工特點為：整體性要求比較高，并且要求連續澆筑；結構的體量較大，澆筑混凝土后形成較大的內外溫差和溫度應力。

二、材料控制

（1）水泥：普通硅酸鹽水泥水化熱較高，特別是在大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發，導致混凝土內部溫度過高，與外部溫度產生較大的差異，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產生溫度裂縫。（2）粗骨料：在滿足輸送泵送筑情況下，采用粒徑5～31.5mm連續級配石子，含泥量不大于1％。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少水和水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，控制混凝土收縮變形。（3）細骨料：采用中砂，細度模數大于2.3，含泥量不大于3％。選用粒徑較大的中砂拌制混凝土比采用細砂拌制混凝土可減少用水量10％左右，同時可以減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。（4）粉煤灰：采用添加粉煤灰和礦粉技術。選用二級粉煤灰，在混凝土中摻用適量的粉煤灰和礦粉不僅能夠節約水泥，降低水化熱，增加混凝土和易性，而且能夠大幅度提高混凝土后期強度，大大降低了混凝土前3天的水化熱。（5）外加劑：采用外加膨脹劑（HEA）和高效緩凝減水劑，降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，提高混凝土的抗裂性。添加適量的膨脹劑（實際摻量由試配確定），在混凝土內部產生的膨脹應力可以抵消一部分混凝土的收縮應力，從而提高了混凝土抗裂能力。添加適量高效緩凝減水劑（實際摻量由試配確定），能有效延長混凝土凝結時間，減緩水泥水化反應，使水泥水化放熱速率減慢。水化熱速率減慢有利于熱量消散，使混凝土內部溫升降低。

三、混凝土澆筑

（1）混凝土攪拌、輸送。混凝土采用商品混凝土，采用混凝土運輸車運到現場，采用混凝土輸送泵送筑。（2）混凝土澆筑工藝。10萬m3儲罐承臺為大體積混凝土混凝土基礎，截面為原著型，其截面尺寸為：直徑81m、高1.7m，澆筑時采用“分區定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。澆筑時先在一個部位進行，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續澆筑，循序分層推進，每層的澆筑厚度控制在300mm～500mm，直至達到規定高度。這種澆筑方法能較好的適應泵送工藝，使每車混凝土都澆筑在前一車混凝土澆筑的坡面上，確保每層混凝土澆筑間歇時間不超過規定的初凝時間。（3）混凝土澆筑時，在每臺泵車的出灰口處配置1臺振搗器，考慮到混凝土的坍落度比較大，一般可斜向流淌1米遠左右，設置2臺振搗器負責斜坡流淌處振搗密實，另外設置3～4臺振搗器主要負責混凝土振搗。（4）澆筑過程中安排專人振搗，振搗采用多點同時振搗，以防漏振和過振發生，做到“快插慢拔”。在振搗過程中，應將振動棒上下略作抽動，以便上下振動均勻。為保證混凝土密實，底層混凝土振搗時間控制在50秒，上層混凝土表面應以不顯著下沉、不再出現氣泡、表面泛漿、形成水平面為宜。分層振搗時，振動棒應插入下層5cm～10cm，以消除兩層間的接縫。沾在水平鋼筋上的砂漿用振動棒輕輕碰落，不能讓其長時間滯留。澆筑時，每隔半小時左右，對已澆筑的混凝土進行一次重復振搗，以排除混凝土在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋之間的握裹力，增強密實度，提高抗裂性。（5）由于混凝土坍落度比較大，會在鋼筋下部產生水分或在鋼筋上部產生細小裂縫。為了防止這些裂縫的出現，及時清除了表面浮漿，軟弱混凝土層，澆筑后3～4h內初步用水平刮杠刮平，初凝前用木抹子搓平壓實不少于2遍，且應用木模第二次抹光，消除混凝土表面的龜裂紋，并按嚴格經過計算的保溫施工方案覆蓋養護保溫。

四、混凝土養護保溫

（1）根據現場實際我們采取保溫養護的施工工藝，即采用覆蓋兩層塑料布、兩層毛氈，先鋪一層塑料布、兩層毛氈、然后再鋪蓋一層塑料布作為保溫層，經過計算能夠滿足要求。實施過程中，安排專人負責測溫，根據測溫結果顯示，混凝土升溫高峰值在澆筑后的第3～4天出現，內部最高峰值為55℃左右，混凝土表面溫度為38℃左右，內外溫差小于25℃，達到了預期的目的。（2）由于混凝土厚度、體積的增大，其內部熱峰值出現齡期也相應延長，混凝土內中心熱峰值出現齡期為3～4天，因此，做好此時間段混凝土的養護和監測工作尤為重要。

五、混凝土測溫

（1）《混凝土結構工程施工及驗收規范》中規定“對大體積混凝土的養護，應根據氣候條件采取措施，測定混凝土表面溫度和內部溫度，將溫差控制在設計要求的范圍內，當設計無具體要求時，溫差不宜超過25℃”。（2）混凝土測溫采取分層測溫方法，根據混凝土配合比、氣候條件及養護方案，確定砼預埋溫度測點，測溫點位置由內向外均勻布置，每組測溫點的層數根據基礎高度確定，采用溫度計進行測溫。

（3）測溫孔采用φ25鍍鋅鋼管設置，為保證混凝土導熱，測溫管內灌注變壓器油，測溫管高出混凝土面100mm。（4）配備專職測溫人員，測溫內容：混凝土入模溫度、入模時大氣溫度、養護溫度記錄、內外溫差記錄。溫度監測數據采用電腦整理分析，并打印出每個測點的溫升值和溫差值，作為研究和調整控溫措施的依據，防止混凝土出現溫度裂縫。（5）測溫時間間隔：測溫從混凝土澆筑后24h開始，升溫階段每2h測一次，降溫階段每4h測一次，根據溫度變化情況，3～5天后，每8h測一次，7～10天后，每天測一次，當內部溫度基本穩定，且與大氣溫度差小于25℃時，整個監測階段結束。（6）測溫時，要求測溫人員如發現混凝土內部溫度與外部溫度之差超過25度或溫度異常，應及時匯報項目部，以便及時采取補救措施。

六、技術管理措施

（1）項目部必須根據工程特別，結合各類影響因素制訂切實、可行的技術措施和質量控制措施，并逐級進行了技術交底，做到層層落實，確保順利實施。（2）混凝土澆筑嚴格控制坍落度及初凝時間，不留冷縫，并保證澆筑的交接時間控制在初凝前。（3）項目部設專人負責測溫及砼養護工作，發現問題應及時向項目部匯報。（4）控制溫度裂縫措施。第一，合理選擇混凝土配合比，降低水化熱溫度。要求攪拌站優選混凝土配合比，使用大粒徑粗骨料，嚴格控制砂、石級配和含泥量，摻加適量的減水劑和粉煤灰等。減少水泥用量，降低水化熱溫升。第二，降低混凝土入模溫度。為降低澆筑溫度，要求混凝土中摻加適量的緩凝劑，使初凝時間延長，推遲水化熱峰值出現，延長混凝土升溫期。第三，控制拆模時間，根據測溫結果，若混凝土拆模后的表面溫度與混凝土內部溫度差小于25℃，即可拆模，拆模后應繼續進行保溫。第四，避免降溫與干縮共同作用。大體積混凝土降溫與干縮同時發生，導致應力累加，是后期出現裂縫的主要原因之一。為此，在混凝土拆模養護后，應盡快回填土，使整個基礎底部保持濕潤狀態，預防混凝土在降溫期內產生較大的脫水干縮和濕度變化。

參 考 文 獻

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