大體積砼裂縫控制措施分析

【摘 要】砼結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個相當普遍的現(xiàn)象，大體積砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫更普遍。在大體積砼工程施工中，由于水泥水化熱引起砼澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，從而導(dǎo)致砼發(fā)生裂縫。因此，控制砼澆筑塊體因水化熱引起的溫升、砼澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度，防止砼出現(xiàn)有害的溫度裂縫（包括砼收縮）是其施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。本文主要論述大體積砼裂縫控制的對策。

【關(guān)鍵詞】大體積砼；裂縫控制；對策

1.裂縫控制的設(shè)計措施

（1）大體積砼的強度等級宜在C20～C35范圍內(nèi)選用，隨著高層和超高層建筑物不斷出現(xiàn)，大體積砼的強度等級日趨增高，出現(xiàn)C40～C55等高強砼，設(shè)計強度過高，水泥用量過大，必然造成砼水化熱過高，砼塊體內(nèi)部溫度高，砼內(nèi)外溫差超過30℃以上，溫度應(yīng)力容易超過砼的抗拉強度，產(chǎn)生開裂。豎向受力結(jié)構(gòu)可以用高強砼減小截面，而對于大體積砼底板應(yīng)在滿足抗彎及抗沖切計算要求下，采用C20～C35的砼，避免設(shè)計上“強度越高越好”的錯誤概念。

（2）大體積砼基礎(chǔ)除應(yīng)滿足承載力和構(gòu)造要求外，還應(yīng)增配承受水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制裂縫開展的鋼筋，以構(gòu)造鋼筋來控制裂縫，配筋應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距。采用直徑8～14mm的鋼筋和100～150mm間距比較合理。截面的配筋率不小于0.3%，應(yīng)在0.3%～0.5%之間。

（3）大體積砼工程施工前，應(yīng)對施工階段大體積砼澆筑塊體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮力進行驗算，確定施工階段大體積砼澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差不超過30℃，降溫速度不超過1.5℃/d的控制指標，制訂溫控施工的技術(shù)措施。

2.裂縫控制的材料措施

（1）為了減少水泥用量，降低砼澆筑塊體的溫度升高。經(jīng)設(shè)計單位同意，可利用砼60d后期強度作為砼強度評定、工程交工驗收及砼配合比設(shè)計的依據(jù)。

（2）采用降低水泥用量的方法來降低砼的絕對溫升值，可以使砼澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度控制的難度降低，也可降低保溫養(yǎng)護的費用，這是大體積砼配合比選擇的特殊性。強度等級在C20～C35的范圍內(nèi)選用，水泥用量最好不超過380kg/m。

（3）應(yīng)優(yōu)先采用水化熱低的礦渣水泥、5～40mm顆粒級配的石子（含泥量小于1.5%）和中、粗砂（含泥量小于1.5%）來配制大體積砼。

（4）摻合料及外加劑的使用。國內(nèi)當前用的摻合料主要是粉煤灰，可以提高砼的和易性、降低水化熱，摻加量為水泥用量的15%，降低水化熱15%左右。外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑。砼中摻入水泥重量0.25%的木鈣減水劑，不僅使砼工作性能有了明顯的改善，同時又減少10%拌和用水，節(jié)約10%左右的水泥，從而降低了水化熱。一般泵送砼為了延緩凝結(jié)時間，要加緩凝劑，反之凝結(jié)時間過早，將影響砼澆筑面的粘結(jié)，易出現(xiàn)層間縫隙，使砼防水、抗裂和整體強度下降。為了防止砼的初始裂縫，要加膨脹劑。國內(nèi)常用的膨脹劑有UEA，EAS、特密斯等型號。

3.裂縫控制的施工措施

（1）砼的澆筑方法可用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，不得留施工縫，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①砼的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及砼的和易性確定，當采用泵送砼時，砼的攤鋪厚度不大于600mm；當采用非泵送砼時，砼的攤鋪厚度不大于400mm。

②分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，其層間的間隔時間應(yīng)盡量縮短，必須在前層砼初凝之前，將其次層砼澆筑完畢。層間最長的時間間隔不大于砼的初凝時間。當層間間隔時間超過砼的初凝時間。層面應(yīng)按施工縫處理。

（2）大體積砼施工采取分層澆筑砼時，水平施工縫的處理應(yīng)符合下列規(guī)定：

①清除澆筑表面的浮漿、軟弱砼層及松動的石子，并均勻露出粗骨料。

②在上層砼澆筑前，應(yīng)用壓力水沖洗砼表面的污物，充分濕潤，但不得有水。

③對非泵送及低流動度砼，在澆筑上層砼時，應(yīng)采取接漿措施。

（3）砼的拌制、運輸必須滿足連續(xù)澆筑施工以及盡量降低砼出罐溫度等方面的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①當炎熱季節(jié)澆筑大體積砼時，砼攪拌場站宜對砂、石骨料采取遮陽、降溫措施。

②當采用泵送砼施工時，砼的運輸宜采用砼攪拌運輸車，砼攪拌運輸車的數(shù)量應(yīng)滿足砼連續(xù)澆筑的要求。

（4）在砼澆筑過程中，應(yīng)及時清除砼表面的泌水。泵送砼的水灰比一般較大，泌水現(xiàn)象也較嚴重，不及時清除，將會降低結(jié)構(gòu)砼的質(zhì)量。

（5）砼澆筑完畢后，應(yīng)及時按溫控技術(shù)措施的要求進行保溫養(yǎng)護，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①保溫養(yǎng)護措施，應(yīng)使砼澆筑塊體的里外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求。

②保溫養(yǎng)護的持續(xù)時間，應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力（包括砼收縮產(chǎn)生的應(yīng)力）加以控制、確定，但不得少于15d，保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進行。

③在保溫養(yǎng)護過程中，應(yīng)保持砼表面的濕潤。保溫養(yǎng)護是大體積砼施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的主要是降低大體積砼澆筑塊體的內(nèi)外溫差值以降低砼塊體的自約束應(yīng)力；其次是降低大體積砼澆筑塊體的降溫速度，充分利用砼的抗拉強度，以提高砼塊體承受外約束應(yīng)力的抗裂能力，達到防止或控制溫度裂縫的目的。同時，在養(yǎng)護過程中保持良好的濕度和抗風(fēng)條件，使砼在良好的環(huán)境下養(yǎng)護。施工人員需根據(jù)事先確定的溫控指標要求，來確定大體積砼澆筑后的養(yǎng)護措施。

（6）塑料薄膜、草袋可作為保溫材料覆蓋砼和模板，在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚。覆蓋層的厚度應(yīng)根據(jù)溫控指標的要求計算。

（7）對標高位于±0.0以下的部位，應(yīng)及時回填土；±0.0以上的部位應(yīng)及時加以覆蓋，不宜長期暴露在風(fēng)吹日曬的環(huán)境中。

4.大體積砼的溫控施工現(xiàn)場監(jiān)測工作

（1）大體積砼的溫控施工中，除應(yīng)進行水泥水化熱的測定外，在砼澆筑過程中還應(yīng)進行砼澆筑溫度的監(jiān)測，在養(yǎng)護過程中應(yīng)進行砼澆筑塊體升降溫、內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度等監(jiān)測。監(jiān)測的規(guī)模可根據(jù)所施工工程的重要性和施工經(jīng)驗確定，測溫的方法可采用先進的測溫方法，如有經(jīng)驗也可采用簡易測溫方法。

（2）砼的澆筑溫度系指砼振搗后，位于砼上表面以下50～100mm深處的溫度。砼澆筑溫度的測試每工作班（8h）應(yīng)不少于2次。

（3）大體積砼澆筑塊體內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度的測試，每晝夜應(yīng)不少于2次。

（4）大體積砼澆筑塊體溫度監(jiān)測點的布置，以能真實反映出砼塊體的內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度為原則，一般可按下列方式布置：

①溫度監(jiān)測的布置范圍以所選砼澆筑塊體平面圖對稱軸線的半條軸線為測溫區(qū)（對長方體可取較短的對稱軸線），在測溫區(qū)內(nèi)溫度測點呈平面布置。

②在測溫區(qū)內(nèi)，溫度監(jiān)測的位置可根據(jù)砼澆筑塊體內(nèi)溫度場的分布情況及溫控的要求確定。

③在基礎(chǔ)平面半條對稱軸線上，溫度監(jiān)測點的點位宜不少于4處。

④沿砼澆筑塊體厚度方向，每一點位的測點數(shù)量，宜不少于5點。

⑤保溫養(yǎng)護效果及環(huán)境溫度監(jiān)測點數(shù)量應(yīng)根據(jù)具體需要確定。

【參考文獻】

[1]梁杰.淺析砼裂縫的原因及預(yù)防和處理[J].黑龍江紡織，2010，（01）：39-41，47.