基礎大體積混凝土施工裂縫的分析與預防

秦慶義

（中國水利水電第二工程局有限公司，北京 100120）

1 基礎大體積混凝土裂縫產生的原因分析

大體積混凝土裂縫主要可分為結構型裂縫和材料型裂縫，其中結構型裂縫是受到外部荷載的作用引起的，材料型裂縫由非受力變形變化引起的，例如受到溫度變化或混凝土的收縮導致的裂縫，為避免混凝土發生裂縫給工程造成經濟損失，應加強對基礎大體積混凝土施工裂縫分析。

1.1 裂縫的形成原因

混凝土主要由水泥、石子、砂子等組成，由于原材料受外界溫度影響較大，如不能制定有效的措施，極可能導致溫度裂縫發生。實踐表明，水化熱是產生裂縫最重要的因素，混凝土的不散熱性，使內部水化熱很難揮發，導致內部溫度升高，而混凝土表面溫度則為常溫，這種內外溫差對處于初期的混凝土來說當拉應力大于其抗壓強度值時，使混凝土內部結構發生改變而產生裂縫；從另一方面來說，拆模后，表面溫度暴露在空氣中，表面溫度急劇下降，同樣會使裂縫產生；在大體積混凝土澆筑過程中，隨著澆筑時間的延長，混凝土內部的熱量聚集在一起達到一定的溫度，熱量散失后達到常溫狀態，這時與內部最高溫度相比存在溫差，致使溫度裂縫發生。

1.2 施工不規范造成的裂縫

混凝土的性能與很多影響因素有關，必須在混凝土澆筑過程，嚴格按照規范標準和施工圖紙進行施工，以保證大體積混凝土的澆筑質量。實際施工過程通常由于操作不規范導致質量、安全事故的發生，例如有的施工人員不能從整體上認識混凝土，片面認為只要控制好配合比、骨料粒徑就可以了，這是一個錯誤的認識。混凝土是一個從配合比設計、原材料選取、攪拌、運輸、澆筑、振搗、養護的一個系統工程，在施工過程中應制定詳細的控制措施，從原材料控制入手，加強對原材料的質量控制，減少因原材料造成混凝土裂縫的出現。

在高層建筑施工過程中，泵送混凝土是最為經濟、高效的澆筑方式，但如果不能有效的控制混凝土粗骨料粒徑大小，將導致水泥用量增加，砂率增大，混凝土體積收縮變大。同時，在混凝土澆筑中，振搗人員要掌握要領，確保振搗密實、均勻，不要接觸鋼筋及預埋件，不出現漏振、過振現象，不要在振搗時腳踩在鋼筋上，加強養護，否則將導致混凝土裂縫的發生。根據不同部位的模板及其支架，等強度、剛度、穩定性符合要求后才能拆模，避免結構出現裂縫。

2 防止基礎大體積混凝土裂縫措施

2.1 控制水泥水化熱

水泥是組成混凝土重要的膠凝材料，混凝土內部溫差主要由水化熱產生的，為控制水化熱應采取早期水化熱低的水泥，并選擇適宜的礦物組成和水泥細度模數。通過試驗表明，當水泥中的鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量較多時，其混凝土內部的水化熱就較高，因此，為降低水化熱，必須降低熟料中的鋁酸三鈣和硅酸三改含量，并保證水泥的細度模數達到一定數值，但不能降低水泥活性。

2.2 摻加粉煤灰

混凝土中摻加粉煤灰在一定程度上節約了成本，減少了水泥的用量，并提高混凝土的和易性，降低了水化熱。粉煤灰的使用不但減少了環境污染，而且改善了混凝土的性能，粉煤灰的顆粒較細，能在混凝土更加均勻的分散，使混凝土中總的孔隙率減小，孔結構進一步細化，性能提高。

2.3 摻加外加劑

在實際應用中，通過加入外加劑可得到大體積混凝土的某項性能，外加劑的添加可有效減小混凝土收縮的可能。減水劑在大體積混凝土中可使混凝土的和易性進一步提高，水灰比降低，水泥用量減小，從而降低混凝土發生裂縫的概率。

在混凝土中添加緩凝劑可使混凝土的放熱峰值延緩，且混凝土的強度跟齡期成正比關系，當混凝土達到放熱峰值時，混凝土的強度將增大，有利于混凝土和易性的改善及減小裂縫出現的概率。

2.4 規范施工過程

基礎大體積混凝土應嚴格按照設計要求和技術標準施工。做好對原材料質量控制，嚴格檢查混凝土的坍落度是否滿足設計要求，并采取措施降低混凝土拌和物出機口的溫度，確保拌和物的溫度符合施工要求。

大體積混凝土澆筑時，應根據不同的振搗要求，采取相應的振搗棒，并控制振搗棒插入混凝土中的深度，振搗時插點均勻、密實，快插慢拔，等振搗混凝土的表面泛漿時停止振搗，澆筑完成后，施工人員應將其表面用木抹子將表面壓實、抹平，確保表面無裂縫。根據所要澆筑混凝土的高度制定科學合理的澆筑方法，當澆筑量大、高度較高時可實行分層澆筑，分層流水振搗，應確保上下層混凝土的良好結合。減小縱向施工縫出現的概率，保證混凝土的整體性和抗剪性符合設計要求。

夏季進行大體積混凝土澆筑時，可實行早晚澆，避開在太陽輻射強的時間澆，避免由于溫度高使混凝土溫度升高，內外部產生溫差導致裂縫出現，若高溫時節必須進行施工，可在初期通冷水來降低混凝土溫度，但應控制通冷水的時間，假如通冷水過長，將使內外溫差增大，導致裂縫的產生；冬季施工時，應采取適當的保溫措施，以避免因混凝土受凍發生裂縫。

2.5 加強養護

大體積混凝土澆筑完畢后，養護人員應在混凝土達到一定的強度后進行灑水養護以保持混凝土表面具有一定的濕度，減小外界高溫的影響，防止在混凝土的表面發生干縮裂縫，促進混凝土強度的增加。根據混凝土規范規定，一般在澆筑完成后12～18h內應進行養護，同時，應確保養護時間不應少于28d或設計齡期。

3 結語

綜上所述，基礎大體積混凝土裂縫是由多種原因引起的，在施工過程中采取相應的技術控制措施，運用先進的施工工藝，科學、合理的施工方法，可有效防止裂縫的發生，對提高基礎大體積混凝土的施工質量具有重要意義。

[1] 遲陪云.大體積混凝土開裂的起因及防裂措施[J].混凝土，2001.

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