淺析基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

高 玲

（神華寧煤石嘴山物業(yè)公司，寧夏 石嘴山 753200）

基礎(chǔ)大體積混凝土施工多采用塔吊或泵送工藝，分層連續(xù)澆筑，一次成型，基礎(chǔ)厚度一般為0.8-3m,由于結(jié)構(gòu)尺寸較大，水泥硬化期間的水化熱使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大，容易出現(xiàn)縱橫交錯的淺表或貫穿裂縫，因此基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫也是施工中常見的質(zhì)量問題，現(xiàn)就該問題的原因及預(yù)防淺談以下幾點看法：

1 基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫原因

1.1 水泥水化熱的影響是其最主要的原因

水泥水化反應(yīng)是一個放熱過程，該熱量聚集在厚大混凝土內(nèi)部不易散失，造成混凝土內(nèi)部溫度高于表面溫度，降溫時表面混凝土的收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，造成了混凝土表面的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土在該齡期所能達(dá)到的抗拉強(qiáng)度尚不足以抵抗這種應(yīng)力時，就會在混凝土的表面出現(xiàn)裂縫。

1.2 外界氣溫的變化也是造成裂縫的因素之一

外界氣溫越高，混凝土的澆筑溫度也越高，氣溫的急劇升降會增加混凝土內(nèi)外的降溫幅度，這對大體積混凝土施工是不利的，因為混凝土澆筑后在內(nèi)部形成的最高溫度，是水泥水化熱溫度、澆筑溫度以及結(jié)構(gòu)物的散熱溫度等各種溫度的總和，溫度應(yīng)力由混凝土內(nèi)部溫差引起溫度變形造成，溫差越大，溫度應(yīng)力就越大，表面裂縫越明顯。

1.3 由混凝土表面的干燥收縮引起的施工裂縫

拌合水中約有20%的水分是水泥硬化所需要的，其余80%的自由水需要蒸發(fā)，自由水的逸散一般不引起收縮，只有在混凝土過于干燥而形成吸附水脫水時，其伴隨的干燥收縮就不容忽視了，厚大結(jié)構(gòu)混凝土表面表面干縮快，中心部位干縮慢，表面干縮受到中心部位的約束，在表面形成拉應(yīng)力，促使裂縫出現(xiàn)。

1.4 基底約束條件也影響著裂縫的開展程度

當(dāng)大體積基礎(chǔ)混凝土澆筑在堅硬地基或厚大的舊混凝土墊層上時，如果未采取隔離層等放松措施，在混凝土收縮冷卻時，基礎(chǔ)受地基和混凝土墊層的約束，將會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)因外約束條件引起的降溫收縮裂縫，通常在混凝土澆筑后的2-3個月或更長時間才出現(xiàn)的較深的貫穿裂縫。

2 基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 合理選擇混凝土的原材料、外加劑及配合比，有效降低水化熱

拌制混凝土?xí)r盡量選用鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量低的低水化熱水泥，以減少水化放熱量；選用高強(qiáng)水泥以減少水泥用量、降低水化熱；合理摻加適量的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑等外加劑，以改善混凝土和易性能、降低水灰比、推遲水化放熱、防止混凝土的初期收縮裂縫；控制砂的含泥量不大于3%，石子的含泥量不大于1%，選用粒徑較大的石子以減小孔隙率和用水量、降低水泥用量和水化熱。

2.2 制定合適的允許溫差

控制混凝土的內(nèi)外溫差可減小溫度應(yīng)力，防止出現(xiàn)裂縫?；炷了试S的內(nèi)外溫差與混凝土所在齡期的極限拉伸值有關(guān)，由于該值難以測定，施工中也可用混凝土抗拉強(qiáng)度確定允許溫差。施工前可參照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合本工程進(jìn)行溫度應(yīng)力和混凝土特性分析，制定本工程的允許溫差標(biāo)準(zhǔn)?；炷恋臐仓?yīng)進(jìn)行熱工計算，混凝土澆筑溫度和水化熱溫度之和即最高溫度。通常控制最高溫度與表面溫度之間的差值以及表面溫度與外界氣溫的差值均在25℃以內(nèi)。

2.3 采取適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂拼胧?/h3>

混凝土成型后，對混凝土內(nèi)部和表面進(jìn)行溫度監(jiān)測，保持內(nèi)外溫差在允許范圍之內(nèi)。例如可采用電阻測溫法對基礎(chǔ)大體積混凝土測試，一般沿高度500-700mm、體積單元1m3左右設(shè)一測溫點。前5天每3h測溫一次，5天后每6h測溫一次，連續(xù)進(jìn)行10-15天?；炷翝仓囟冉档街車h(huán)境溫度以下時，形成負(fù)的初始溫差，這種溫差初期將在混凝土表面引起壓應(yīng)力，抵消內(nèi)外溫差引起的表面拉應(yīng)力而防止裂縫。降低混凝土澆筑溫度的措施有：對石子預(yù)澆冷水并遮蓋防曬；加冰屑或冰水?dāng)嚢杌炷粒贿\輸中容器加蓋防曬等。

2.4 加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量管理，采取技術(shù)措施控制裂縫開展

例如在堅硬地基或厚大混凝土墊層上澆筑大體積混凝土?xí)r，可在基底澆筑熱瀝青膠并鋪砂子以減少約束作用；分層澆筑混凝土?xí)r，每層厚度不大于30cm,最后一層混凝土振搗后，為防止其表面較厚的水泥漿層造成干縮裂縫，可在混凝土初凝前1-2h用粒徑10-20mm的碎石均勻撒在混凝土表面后拍實，并用木抹子收光；混凝土澆筑成型后要根據(jù)測溫掌握的溫度變化及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可用草袋覆蓋或蓄水養(yǎng)護(hù)保持表面溫度，以防早期的干縮裂縫；通常低氣溫季節(jié)施工的混凝土，澆筑后可立即保溫，高氣溫季節(jié)施工的混凝土，應(yīng)在混凝土降溫后再保溫，因為高溫時混凝土澆筑后的1-3天是升溫期，過早保溫會提高混凝土最高溫度，使內(nèi)部溫差加大，在基底約束較大時出現(xiàn)內(nèi)部裂縫的危險增加；對基礎(chǔ)工程大體積混凝土，拆模后要縮短結(jié)構(gòu)暴露時間，盡快組織驗收后覆土回填，使結(jié)構(gòu)物具有相對的溫度，防止基礎(chǔ)外露部分的溫度變化帶來混凝土后期收縮變化而出現(xiàn)裂縫，通過改進(jìn)施工工藝，加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量管理，可有效提高基礎(chǔ)大體積混凝土的抗裂縫能力。

［1］GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2011.