大體積砼施工裂縫原因及控制措施

陳英

【摘 要】大體積砼在建筑工程施工中有著體積大，較強的強度和耐久性，鋼筋密及工程施工條件復雜等方面的特點，被設計及施工人員廣泛應用。但是，大體積砼在澆筑中會釋放一定的水化熱，產生較大的不可避免的溫度變化，并出現一些由收縮應力導致的不可挽回裂縫，造成施工安全隱患。因此，控制砼溫度升降和干縮是防止大體積混凝土施工時產生裂縫的關鍵。本文主要探討了大體積砼施工裂縫原因及一些施工控制措施。

【關鍵詞】大體積砼 施工裂縫 控制措施

1產生裂縫的主要原因

1.1水泥水化熱，體積變化大

砼結構的耐久性和承載能力是在大體積砼澆筑施工的過程中首先要考慮的問題。因此，對水泥的選用需要滿足多方面的要求。水泥在水化過程中會釋放出一定的熱量，因此要選擇低熱或者中低熱水泥材料。當砼內部的水化熱無法及時散發出去時，會導致內漲外縮以及明顯的內外溫差增大，以致構件表面產生很大的拉應力。混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種混凝土與釋放的水泥水化熱隨混凝土的齡期呈現出正相關趨勢。但由于混凝土結構表面可以進行一定的自然散熱。因此，內部的最高溫度，多數發生在澆筑后的三到五天。

1.2外界氣溫變化，混凝土的收縮

大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會增加內外層混凝土溫差，體積變化受約束產生內應力。對此，應采取溫度控制措施，防止混凝土內外溫差引起的溫度應力。內部水蒸發，散發熱量 大于放熱量，構件溫度降低，體積收縮，受邊界條件約束，干濕交替都會引起混凝土體積的交替變化，這對混凝土施工非常不利。應根據施工單位的經驗數據，優化合理地選擇砼的強度和強度標準差。結合現場的實際要求，合理利用砼的后期強度進行科學合理施工。

2大體積砼施工裂縫的控制

針對大體積砼裂縫形成原因，筆者認為可以采用以下措施加以控制：嚴格控制砼的組成材料。大體積砼一般都是采用商品砼和泵送工藝澆筑，泵送商品砼對原材料的技術指標要求很高。因此，首先砼的生產設備的穩定運行和計量的精確應得到有效保障，組成砼的所有材料應符合規范標準的要求，以確保砼的質量。

2.1水泥品種與粗細骨料的選擇

配制大體積砼，應選用細度模數在 2.7到3.1 之間的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值為 0.33，以合理粗細骨料的比例，砂率過高意味著細骨料多，粗骨料少，增加了收縮。碎石應采用連續級配、良好粒級的彈性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率應盡可能小一些，以利于降低收縮。應根據大體積砼的特點，既要注意水泥的水化熱，又要注意水泥的收縮作用，選用低水化熱、低收縮的水泥，如抗硫酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥，而不要采用早強型水泥。

2.2摻入粉煤灰，選擇減水劑，保證泵送流動度

在盡量少用水泥的基礎上，摻入一定 量的粉煤灰，以保證膠凝材料的總量。摻入適量的優質粉煤灰可以代替和節約水泥，一般摻量為水泥重量的 15%～20%，在加拿大標準中，此摻量值已達到 25%。從反應堆廠房底板砼的試塊強度分析，粉煤灰的摻量提高，砼的強度稍有降低。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用，加強了粉末效應，增加了砼的密實度，可以改善砼的工作度，改善施工性能，減少砼離析現象，減少收縮。粉煤灰還能夠延緩水化熱峰值的出現，降低溫度峰值。粉煤灰和減水劑同時摻入砼中，可以降低水灰比，減少水泥漿量，提高砼的可泵性。

3優化砼的施工過程

砼的抗拉強度要比他的抗壓強度小很多，這就是砼產生開裂的內在主要因素。普通的砼臨界拉伸離散性相對都比較大，所以說在施工的工程中一定要創造一個良好的環境，確保砼的均勻和密實。對于砼的坍落度在個個體之間不要存在過大的差異，通常情況下，澆筑基礎時的坍落度要控制在100-140mm之間，如果坍落度過大就會導致表面鋼筋下部極易形成水分，甚至出現表層上部鋼筋的砼出現裂縫。在實際施工過程中，為杜絕這種裂縫的產生，在砼初凝之前，就是用二次抹面壓實處理。砼澆灌的過程中，卸料之前攪拌車要高速運轉數分鐘時間，這樣就可以確保所有進入泵車的受料斗的砼質量是均勻。對于大體積砼的澆筑應該采取合理分段和分層的方式進行，這樣就可以促進砼的高度緩慢上升，砼澆筑必須要連續進行，間歇的時間不能太長，在前層的砼初凝之前一定要將后層砼先澆上。澆筑時間最好選擇在室外的氣溫相對較低的時候進行，砼澆筑的氣溫最好不要超過28℃，如果是在炎熱的夏季進行施工的，應該采取一定的降溫措施。在整個澆筑砼的過程之中，必須嚴格地按照施工線路進行科學合理的澆筑。

4提高砼抗裂能力，優化施工工藝

砼消化熱的散失是一個值得注意的問題，通常都是采用分層和分段法進行澆筑砼，這樣就可以減少內外之間的溫差。同時還應該盡可能使用一些小直徑或者小間距澆筑，全截面進行對稱配置進而優化了配筋，從而避免了因為應力比較集中，增強了抵抗溫度應力的能力。實踐告訴我們，在孔洞的四周如果增配一些斜向的鋼筋或者鋼筋網片，以變截面作為局部處理，促使通過截面逐步過渡來優化孔洞的周圍環境，改變斷面的轉角部位，轉角處就會產生相對集中的應力。與此同時還進一步增配抗裂鋼，確保裂縫不在出現。對于一些由于大體積設置后澆帶處理平面的砼，通常都是通過改變外約束力與溫度應力，進而降低砼的內部實際溫度。因此，此時要做的就是做好溫度的監測工作，要在第一時間反映實際溫差，隨時對其進行指導和養護。

5結語

綜上所述，大體積砼不但要滿足其強度增長，同時還要確保溫度的控制。大體積砼雖然極易產生裂縫，但如果對其進行了科學合理的預防和防止，這種裂縫還是可以控制和防備的。只要施工者從原材料、施工技術以及砼結構的配合比進行監督和防范，對大體積砼的裂縫問題就可以解決和控制。

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