浅谈大体积混凝土裂缝防治分析皇甫晋文

浅谈大体积混凝土裂缝防治分析皇甫晋文

皇甫晋文

中国葛洲坝集团第六工程有限公司云南昆明650000

摘要：本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因，在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。依据相关文献，并总结了混凝土裂缝的处理方法：低压注浆法、表面覆盖法、结构加固法、电化学防护法、仿生自愈合法等。

关键词：建筑工程；混凝土裂缝；预防及分析；治理

一、大体积混凝土的定义

我国<<混凝土结构工程施工及验收规范>>认为，大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而引起混凝土开裂的混凝土。与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚，体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。

二、混凝土裂缝的成因与分析

（一）材料原因

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

（二）混凝土配合比设计原因

1、设计中水泥等级或品种选用不当。

2、配合比中水灰比（水胶比）过大。

3、单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。

4、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。

5、配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

（三）施工及现场养护原因

1、现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

2、连续浇筑时间过长，接茬处理不当，易产生裂缝。

3、对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

4、现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

5、现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

三、裂缝的防治措施

（一）选择符合要求的材料

1、水泥

采用水化热较低的水泥，通过掺加合适的外加剂以改善混凝土的性能，提高其抗渗能力。

2、粗骨料

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。

3、细骨料

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。

4、粉煤灰

由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰的掺量控制在10以内。

5、外加剂

每立方米混凝土2公斤减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

（二）混凝土配合比设计方面

1、坍落度。在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm，柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm；混凝土采用泵送时，高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右，多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。

2、用水量。不宜大于170kg/m3。

3、水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，高强混凝土不宜大于550千克每立方米。

4、砂率。在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率。

5、配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

（三）施工方面

1、应优先选用水化热低的水泥

2、控制好水的用量

3、做好降温

4、控制好模板

5、做好养护工作

四、裂缝养护与处理方法

（一）低压注浆法

低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

（二）表面覆盖法

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。

（三）结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。

（四）电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。

（五）仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能。

五、结论

虽然大体积混凝土很容易产生裂缝，但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明：只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，混凝土裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，所以对混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的。严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现；对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献：

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