大體積混凝土施工防開裂措施

梁靈堅

【摘要】本文首先對大體積混凝土產生裂縫的原因展開了分析，然后從工程施工的各環節入手探討了大體積混凝土實際施工防開裂的措施，主要有混凝土原材料質量控制、優化混凝土配合比、大體積混凝土溫控措施等。

【關鍵詞】混凝土；大體積；裂縫；溫控

前言：大體積的混凝土工程很容易受到外界溫度的影響出現開裂現象，大體積混凝土工程不但要滿足所承受的強度和耐持久性，還要盡可能地減少裂縫，控制好溫度。大體積混凝土施工過程中的難點和重點就是必須控制好溫度，避免干縮產生裂縫，要想解決這一問題就應該在施工時采用合理的施工技術縮小混凝土的溫度差。為了確保大體積混凝土工程的質量，施工過程中就要采取必要的措施?，F在我國許多大體積混凝土工程為了提高抗裂縫能力，采用級別高的混凝土通過精心配料完成，為了減小混凝土表面上的風速情況，還設計采用了臨時的屏風。混凝土的表面用聚乙烯薄膜等材料進行覆蓋最大程度地減少了混凝土中水分的蒸發，表面抹和后為了減少由于外界環境溫度變化引發的裂縫就需在表面噴涂保養劑，筆者通過分析大體積混凝土工程的防裂措施進一步研究防止開裂現象。

一、大體積混凝土產生裂縫的原因分析

大體積混凝土工程施工條件復雜，工程要求質量高，很多因素都可以導致大體積混凝土產生裂縫，但大多數裂縫的產生是因為混凝土與水化合時產生的熱量引發的熱應力等超出了混凝土最大均勻塑性變形的抗力。因為工程體積很大，在施工中混凝土中的水泥運作出來的熱量很難散發，才會導致混凝土內外溫度差異變大，使混凝土內外兩端受壓而產生不同的應力。而混凝土的抗拉強度比較小，在承受的拉應力超出自身抗拉強度時，混凝土表層就會出現裂縫。

混凝土在降溫時由于熱脹冷縮的原因混凝土的體積會收縮，收縮過程中會受到結構自身的束縛，產生強大的收縮力和拉應力。當這些應力再次超出混凝土的抗拉強度時就會出現斷裂。這種收縮產生的裂縫嚴重時會造成整個結構的嚴重斷裂，從而導致整個大體積工程崩潰。

二、控制大體積混凝土施工防開裂的相關措施

2.1 混凝土原材料質量控制

工程上一般采用商品混凝土。為盡量減少水泥的用量和抑制混凝土內部溫度升高，應對混凝土原材料進行質量控制，將粉煤灰加入到低水化熱普通硅酸鹽水泥中混合，這樣可以使水化熱作用有所減輕。為克服砂量偏多導致水泥用的多，可以使用5到30毫米的粗骨料，挑選顆粒形狀均勻和級配較好的粗骨料可以節省水泥。選用的中砂還需控制好泥的含量在百分之二以下，砂率控制在百分之43左右。

2.2 優化混凝土配合比

優化混凝土的配合比對于減小混凝土收縮開裂的概率十分有效，使用高效緩凝、減水劑等高效外加劑能夠在促進混凝土強度大幅度提高的前提下使水泥使用量和用水量大大減少，此外，加長了混凝土上升至最高溫度所需的時間，減輕干縮。例如基礎混凝上配合比為每立方米： 水泥380kg，II 級 粉 煤 灰 60kg，細 骨 料 758kg，粗 骨 料l049kg，水 185lkg，GM—B 高效減水劑 2. 85kg。

2.3 混凝土坍落度控制

作為表示混凝土質量的一大指標，混凝土坍落度與混合用水量以及水灰比密切相關，是實際工程當中，為了控制好水灰比，保證施工性能良好，試驗人員應該對混凝土進行全面的坍落度實驗，做好現場的檢測和監控，保證混凝土坍落度在一個檢測單位里不少于測試，且基本維持在4至6厘米左右。

2.4 混凝土施工過程質量控制

進一步加強施工過程的質量控制，需要采取一系列的澆搗方面的控制措施。混凝土會因振搗時間過短而不均勻，但如果振搗時間過長，就會出現不好的浮漿，所以振搗插入速度要快，拔出速度宜慢，二次振搗法的應用，可以使混凝土更密實，利于澆筑之后的表面積水及時排出，兩次收光減少沉降裂縫，增大混凝土抗拉能力和彈性模量，使之盡可能不出現裂縫。

2.5 大體積混凝土的澆筑

連續澆筑要求從底層起采用分段分層澆注。澆筑時，第一，要注意分層厚度，為了消除層間裂縫，振搗要安排在下層混凝土凝固之前，上層振搗時相鄰下層還需插入大約5厘米，一般每層厚度需小于震動棒的四分之五倍。第二，為了保證混凝土不離析，混凝土傾落高度較高時可沿溜槽等下落，且漏斗和串筒的距離要小于3米，這是因為考慮到了澆筑速度和攤平混凝土堆的能力。只有控制好振搗和坍落度，才能防止澆鑄產生泌水層，硬化后強度減小，破壞結構整密性。第三，由于大體積混凝土表面水泥漿厚度十分大，所以需要做好表面處理，一般在初凝前通過刮平、碾壓、打磨等來是裂縫閉合。最后是施工縫的處理，為使新的和舊的混凝土結合緊密，在澆筑前，最好在施工縫上鋪上13毫米左右厚度的相似水泥砂漿。留置的水平施工縫應該不能比地腳螺栓底端高，如果是垂直施工裂縫，則應控制離地腳螺栓中心線250毫米以上。

2.6 大體積混凝土溫控措施

首先， 大體積混凝土的澆筑過程應根據實際需求，使混凝土均勻的隨著高度上升，進行合理的分層和分段實施。澆筑過程中室外溫度很低的時候，澆筑混凝土的溫差應該低于25℃。在養護大體積混凝土時應該結合當時氣候因素選擇控溫措施，同時按照需要測量澆筑后的內外溫度，讓溫度控制在要求的范圍內。

其次，產生混凝土表面開裂的主要原因可能是混凝土的表面溫度突然急速下降，想要避免這種現象的主要做法就是保持溫度。設計時要考慮很多地方晝夜溫度變化很大，只有讓內部和外部的溫差保持相同，并且步步上升或下降才不會有溫度應力，所以為了防止表面開縫只要控制溫度在可以的范圍內就可以。

此外，還可以采取降溫和預冷措施。應該采用低熱水泥，同時使用適合的高效外加劑，改善骨料級配等，采取澆筑低流態混凝土，加摻合料等綜合措施，最大限度地減少水泥用量。為了充分削弱水泥水化熱溫度升高可以利用頂面散熱，在夏天溫度高，進行混凝土澆筑時實行薄層澆筑，還可以采用搭涼棚等簡單可行的方法來使混凝土澆筑保持較低溫度，在粗骨料堆上加冷水、灑水噴霧、加冰屑拌和預冷骨料或者埋設冷卻管等進行初期通水冷卻。

控制混凝土的入模溫度?；炷寥肽囟瓤刂圃?25℃ 以下，采用紅外測溫儀對入?；炷吝M行便捷的溫度檢測。第一，在有利的溫度條件下實行澆筑，選取溫度較低的白天時段或者夜間進行澆筑施工。第二， 實際施工中混凝土入模溫度還是維持在25攝氏度以上，需加入適量冰屑到拌和水中，來使水溫降低。當混凝土冷卻到其內部溫度與室外最低溫差小于20攝氏度后，方可拆除模板和保溫層。

三、結語

在大體積混凝土施工過程中，為實現防止和控制大體積混凝土施工開裂問題的目的，施工單位應該采取有效的施工方法、施工工序和結合多種溫度控制措施，達到大體積混凝土質量工藝標準和工程質量要求，為后續的工程施工提供方便，有利于提高總體的工程質量。

參考文獻：

[l] 孔德水，李學金.超長大體積鋼筋混凝土結構無縫施工技術[J].國防交通工程與技術，2012（2）.

[2] 朱伯芳.大體積混凝土的溫度應力與溫度控制〔Ml.北京：中國電力出版，1999.

[3] 蔣滄如.高層建筑基礎大體積混凝一土的溫度與溫度裂縫研究[D].武漢：武漢理工大學，2004.

[4] 談澄濤.高層建筑超長大體積混凝土底板裂縫控制研究「D].南京：南京工業大學，2011.

[5] 刑金棟，何健健，王希君.大跨度主梁大體積混凝土冬季施工技術田.低溫建筑技術，2013（3）