大体积混凝土施工技术及裂缝的预防

　　摘要：随着建筑业的快速发展，施工过程中常涉及到大体积砼裂缝的问题，由于其具有体积较大、结构厚、钢筋密等特点，因此对施工技术提出了更高的要求，只有重视大体积砼的施工问题，避免裂缝的产生，才能确保施工质量。

　　关键词：大体积砼　裂缝　施工技术

　　Abstract: With the rapid development of the construction industry, construction process involved in the mass concrete crack problems, since it has large size, structure and characteristics of thick reinforced dense, so the construction technology put forward higher request, only pay attention to the construction of mass concrete problems, to avoid the cracking of the, to ensure construction quality.

　　Keywords: mass concrete crack construction technology

　　中图分类号：U415.6 文献标识码：A 文章编号：

　　大体积砼是指其最小断面的尺寸仍大于1米以上的砼结构，现在工程中用的最多的是预拌混凝土, 预拌混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外，还应满足现场实际施工的要求。由于预拌混凝土在施工中应满足从预拌站到工地现场的运输和现场泵送浇筑工艺的要求，其需要的坍落度比现场自拌混凝土传统施工工艺大得多，因而在大体积混凝土施工中，重视大体积混凝土的施工问题,选择好的施工技术,防止和控制混凝土变形裂缝的出现和开展，显得非常重要。本文将对大体积砼的施工技术及如何有效防止和控制混凝土的变形裂缝进行分析与阐述。

　　一、地下室大体积混凝土的特点：

　　(1)混凝土强度高，水泥用量大，因而收缩变形大;

　　(2)几何尺寸大，内部热量积聚迅速，温升快，而外部却散热快，易形成高温差;

　　(3)工程量大，施工连续性强，不易控制。

　　二、大体积混凝土裂缝产生的主要原因:

　　2.1水泥水化热

　　水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失,以至于越积越高，使内外温差增大。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。

　　2.2外界气温变化

　　大体积混凝土在施工阶段，外界气温的变化对防止大体积砼裂缝产生起着很大的影响。砼内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热产生的温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，砼的浇注温度也就会愈高。

　　2.3砼的收缩

　　砼在空气中硬结时体积减小的现象称为砼收缩。砼在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时，将在砼中产生拉应力，使得砼开裂。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是砼内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

　　三、大体积砼的浇筑方法

　　3.1分层浇筑法

　　浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常用方法有以下几种：

　　3.1.1全面分层

　　即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

　　3.1.2分段分层混凝土浇筑

　　先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

　　3.1.3斜面分层

　　要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。

　　3.2二次振捣技术

　　二次振捣技术，对提高砼的抗裂性具有重要作用，大量的施工实践表明，对已经完成浇筑但尚未凝固的砼加强二次振捣工作，能有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等，以此提高钢筋与砼之间的凝聚力，避免由于砼沉降而产生裂缝，并能以此降低砼内微裂的现象，提高砼的密实度，并增强砼的抗压强度约10%一20%，有效防止裂缝产生。

　　四、 提高大体积砼施工质量的一些途径

　　4.1加强对温度的控制

　　首先，为了控制由温差导致的裂缝，大体积砼的浇灌工作应选在一天中气温比较低的时间进行，优先选择水化热比较低的水泥，在确保大体积砼的强度等级前提下，使用一定的缓凝减水剂，以减少水泥的使用量，同时使水灰比降低，能够有效减少水化热;加入外掺料如粉煤灰不仅能代替部分水泥的功能、减少用水，还能够改善砼的可泵性。其次，在浇筑时，应采取分层的方法，能够更好的控制浇筑的厚度及进度，有利于散热;还可采取在浇筑混凝土的模具内敷设一定数量的细钢管为导管，在施工浇筑时及养护期作为散热管道，在导管中循环冷水，带走大量的水化热，以控制混凝土内外温差,减少裂缝的发生.

　　4.2提高对原材料的控制

　　由于在大体积砼结构中涉及的配筋较密且多，因此为了确保砼的紧密填充，应加强石子中最大粒径及其粗细集料级配，粗骨料 采用碎石，粒径5～25毫米，选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。 细骨料 采用中砂，平均粒径大于0.5毫米，选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。 如果石子的粒径过大，石子就可能卡在钢筋中，极易形成砂浆集中区,而砂浆的收缩度大于砼的收缩度，拆模后就很可能在钢筋下方造成裂缝。另外，应严格控制砂石料的含泥量，石子含泥量不大于1%，砂子含泥量不大于5%。若超过规定，会降低大体积砼的抗拉力并增加砼的收缩力，这种情况下就极易产生裂缝，影响工程质量。

　　转贴于另外，在大体积砼的施工过程中，对水泥的选择也十分重要。不同品牌、类型的水泥其组织各不相同，因此配置出的砼的性能也不尽相同，一般大体积砼工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于砼内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积砼的选材及配合比的控制，在大体积砼结构中加入外加剂，尽量减少水泥和水的用量，以减少水化热现象引起的收缩变形。普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大;矿渣水泥相比普通水泥的热度低，但是它的干缩和渗水现象严重，而且后期会产生硬度收缩;火山灰水泥在后期的收缩程度较大，而且经济代价较大。通过平衡选择，一般粉煤灰水泥，可降低裂缝出现的频率，同时添加LN-800N与膨胀剂HEA，在一定程度上降低了水灰比以及水灰量，有效控制了水化热，同时对大体积砼起到补偿收缩的目的，有效防控了裂缝的产生，提高工程质量。

　　4.3注重养护工作

　　加强对砼结构完工后的养护，主要是严格监控其温度，以避免出现过大温差而导致裂缝。一般大体积砼的底板浇筑应控制在5月份之前完工，以避开炎热天气以及太阳的暴晒。在养护方面，当浇筑工作完成后，派3—4个人进行专门养护工作，做到轮班值守。为了确保已经浇筑好的砼表面热度不至过快散去，可选择在大体积砼的表面铺盖草袋，并在草袋的上面再盖一层尼龙薄膜，这样可以有效保证砼的表面湿润，使其降温速度降慢,确保混凝土内外温差小于20℃,防止混凝土温差过大产生裂缝.还可以在混凝土表面布设抗裂钢筋网片,防止混凝土收缩时产生干裂.还有在混凝土拆模时,其混凝土的表面温度、中心温度、外界气温之差不超过20℃,防止温差过大产生裂缝.混凝土的养护工作十分重要，应将养护期延长至15天。

　　综上所述，虽然大体积砼很容易产生裂缝，但是在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识，并根据实际在施工的材料、方法、环境等方面采取有效措施，加强防控，就能够避免危害结构的裂缝的产生，从根本上提高建筑工程的质量，保证建筑物适用功能的发挥。