基于有害裂缝控制的大体积混凝土成套施工技术解析

基于有害裂缝控制的大体积混凝土成套施工技术解析

孙成军

（盐城市甲晨建设工程有限公司，江苏盐城224300）

摘要：随着土地资源稀缺性的日益突现，高层建筑的发展成为必然，而高层建筑的施工又离不开大体积混凝土。所谓“大体积混凝土”是指混凝土结构物实体最小尺寸≥1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。本文对大体积混凝土裂缝的成因以及成套施工技术进行分析和探讨。

关键词：大体积混凝土；裂缝控制；成套施工技术

前言

在混凝土施工中，裂缝问题出现的频率很高，裂缝会造成混凝土碳化和钢筋锈蚀，进而严重影响建筑物的寿命要解决大体积混凝土施工中出现的裂缝问题，就要做好施工全过程控制，保证建筑物的寿命和安全。

1大体积混凝土裂缝成因分析

1.1内外部温差

混凝土内外部温差过大会导致裂缝现象发生、主要原因是由于水泥水化热引起混凝土自身温度升高、然而大体积混凝土结构断面较厚、表面系数小、热量集聚在内部不易散发、导致内外形成温度差、造成混凝土内部产生压应力，表面产生压应力但混凝土此时凝固不到位、抗拉强度不够、形成表面开裂现象。尤其是在外界温度骤降的情况下、形成表面裂缝的可能性更大。

1.2收缩裂缝

收缩主要是由于混凝土中水和水泥、两者用量越大、形成收缩裂缝的可能性就越大、而不同品种的水泥、干缩、收缩的程度也不一样、混凝土中20%的水分被用作自身硬化、其他80%的水分都会蒸发、多余的水分产生的收缩应力会迫使混凝土收缩开裂在大体积混凝土中、及时水灰比不低、收缩值也不大、但是同温度产生的应力叠加之后任然会使得混凝土开裂。

2大体积混凝土预防开裂技术措施

在保证混凝土具有良好工作性能的同时、要精心调配混凝土配合比、根据混凝土收缩裂缝的成因、尽量减少水的比例同时在确保泵送要求和自身性能的同时做到低水胶比、低坍落度、低含沙率、适当增加减水剂和引气剂、同时提高粉煤灰用量。

（1）水泥的种类大体积混凝土宜采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等，不宜使用早强水泥水泥比表面积不宜超过400m2kg水泥需通过安定性、强度实验、抗折、抗压强度须能满足结构物的设计强度要求。

（2）水泥的用量水泥的用量与结构物的设计有关、要保证硅等级的前提下确定水泥的用量。由于水泥的水化热是水泥与水作用的结果、水泥的用量越多、水泥的水化热也就越多、所以要在保证硅设计强度的前提下、尽可能的减少硅的水泥用量（每减少lOkg水泥约降低温度1℃）。另外、可通过添加粉煤灰等胶凝材料、从而达到减少水泥的实际用量、降低硅的水化热。

（3）外加剂大体积混凝土宜采用缓凝型高效减水剂、其减水率不宜小于18%。减水剂掺入硅拌合物后、能使水泥颗粒充分分散、使水泥浆的絮凝状凝聚结构变成分散性结构、将絮凝状凝聚结构中所包括的水分释放出来、从而增加了新拌硅的流动性。在相同的和易性条件下、可以降低硅的水灰比、减少用水量、降低水泥水化热的产生、并延缓温升峰值出现的时间。

（4）硅粗细骨料根据硅组成材料的性能、硅采用良好的骨料级配可以降低水泥的用量。施工大体积硅、粗骨料最好选用级配良好的碎石、含泥量不大1%；细骨料最好选用级配稳定的中砂在保证硅的强度和坍落度的情况下、优化硅粗细骨料的比例、达到降低硅的水泥用量的目的。

（5）掺入粉煤灰粉煤灰的微粒、表面积较小、表面密致、光滑、对水的吸附能力弱通过掺入粉煤灰可以增加硅的和易性、减少水泥用量、从而减少了硅水化热由于粉煤灰的表面特性、掺入粉煤灰的硅干缩性小、裂缝产生的机率小、增强了硅的抗裂性。

3施工过程控制分析

3.1模板施工

首先要做好模板设计工作、才能保证模板施工的顺利进行和施工质量、控制好支架、模板的稳定性、刚度和强度以确保模板施工的安全性、主要是因为在浇筑混凝土的过程中、模板会受到来自于泵送混凝土极大的侧压力将混凝土的坍塌度、配合比、温度、湿度、浇注混凝土的高度和速度控制在合理的范围内、能够有效保证模板强度能够承受混凝土施加的侧压力。

3.2浇注大体积混凝土的注意事项

（1）浇筑大体积混凝土应严格按照施工规定进行、对于布料应该尽量和模板垂直、并且严禁连续在某一个位置布料、而是应该在一定范围内水平移动泵管以布料、这个范围一般是两米到三米使用的浇筑方法一般是分段分层浇注、厚度在300mm到500mm范围内为宜、如果厚度超过了分段浇注的最大厚度也就是500mm、则浇筑应采用坡度分层的方法，坡度为1：16，1：1，采用上述浇注方法，能够加快混凝土水热的散失速度，同时也能够防治冷缝问题的出现。

（2）使用砼泵时应严格注意安全和规范使用问题，操作前要熟悉说明书以及施工的相关规定，硷泵的操作必须由经过培训的专业人员进行为了防止发生堵管问题在使用硷泵前，应在泵管中加入一定量的水，湿润的泵管更有利于浇筑的顺利进行用水湿润泵管后，如无其他问题，则继续使用水泥砂浆润滑硷泵，一般使用的是和混凝土除去骨料其他组分配合比相同的水泥砂浆或者1：2的水泥砂浆，不宜将水泥砂浆集中浇注在某一处，而是应分散浇注浇注过程中要确保料斗内的混凝土量足够，一般需要进行连续浇注，可以停留但是时间不得大于二十分钟。

（3）在浇筑大体积混凝土前，施工单位要制定详细的、具体的施工计划，尤其应注意钢筋密度较大的或者有预埋件和预留洞的部位，控制好混凝土振捣和布料的施工过程。

（4）在振捣大体积混凝土的过程中会出现大量沁水，如果施工单位没有及时完全的清理沁水，可能会造成混凝土表层强度减弱、混凝土塑性开裂或者麻面等问题，从这个角度讲，施工单位要派专人及时清理沁水；也可以控制混凝土材料以及配合比以防止沁水现象的发生，需要注意的是适当的使用外加剂、控制好混凝土凝结时间和混凝土水灰比。

（5）混凝土浇筑完成两个小时到三个小时后，可以开始处理混凝土表面，在混凝土初凝前，使用平模顺平混凝土表面，使用振捣器反复碾压并用木模抹压，混凝土收水后，在抹面一次，在混凝土表面铺上草垫或者塑料薄膜以减少水分蒸发，达到养护目的。

（6）浇筑地下室顶板要遵照特定的施工方案，即地下室超大型长无缝混凝土方案，并且严格按照施工顺序进行，首先浇筑地下室顶板梁下口到地下一层的墙板，浇筑完成后再浇筑地下室顶板。地下室顶板浇筑需要控制的因素主要是混凝土的早期裂缝，经过分析得知，混凝土初凝到终凝这一过程中产生裂缝的频率最高在地下室顶板浇筑施工中。做好混凝土初凝抹压以及多次搓平顶板是减少裂缝问题发生的有效措施，同时这也是提高混凝土浇筑质量的重要因素。

3.3振捣大体积混凝土

浇筑混凝土的施工过程中，浇筑带前后一般各要有三根振动棒后排振动棒的主要作用是捣实上部混凝土，所以位置应该是混凝土的卸料点；而前排振动棒的主要作用是保证下部混凝土的密实度，所以位置应在混凝土坡脚以及底排钢筋处。

（1）一般情况下，我们采用的混凝土振捣方式是垂直振捣，但是在钢筋密度较大的部位，我们采用的是斜向振捣，对于边缘振捣，模板和振捣点之间的距离要小于0.2m，同时每个振捣点之间要保持约0.5m的距离。

（2）除了钢筋布置比较密集的部位采用斜向振捣外，其它部位均采用垂直振捣，振捣点的距离为500mm左右，边缘振捣时距模板不应大于200mm。

（3）施工过程中，我们使用的一般是坍塌度在160mm到200mm范围内的混凝土，所以我们需要采用1：6的浇注坡度，同时使用若干个地泵后退浇注，同时泵口之间的距离应控制好，接上软管后，泵口能够相互交合为宜振捣时要确保好顺序，一般先进行上层混凝土振捣，完成后再振捣下层混凝土，振动棒应略微下插5cm为宜。

（4）混凝土振捣施工中，要遵照“慢拔快插”的原则，当上层混凝土已经振实后，下层的混凝土一定要排干净，为保证混凝土的密实度，振捣时振动棒要上下方向稍微抽动控制好振捣时间，太短或者太长都不行，如果观察到混凝土不再下沉并且表面有浮浆产生，则应停止振捣。

3.4大体积混凝土浇筑后的养护

（1）浇筑混凝土完成后，可以用一层塑料薄膜铺在混凝土表面，减慢水分的蒸发速度，如果大体积混凝土浇筑施工是在冬季或者温度较低的天气进行的，还要加设一层草垫或者棉毡，因为如果混凝土内部发生水热化现象，会引发剧烈温度变化，造成混凝土裂缝的问题。

（2）养护不应拖延太久，一般浇筑完成后1小时内进行为宜

（3）待混凝土终凝后，可以在混凝土表层积蓄适量的水，不仅能够减少水分蒸发，还能够保持混凝土问题，防止混凝土表面和混凝土内部产生较大的温差，这也是有效控制混凝土裂缝问题的措施之一。

4常见的施工裂缝以及预防措施

4.1地下室底板裂缝

大体积混凝土的特点之一就是厚度也比较大，可能达到3m，要有效防止大体积混凝土施工过程中出现的底板裂缝，我们可以采取多种措施，例如在混凝土中加入一定量的UEA微膨胀剂，补偿混凝土因为温差或其他原因产生的收缩；也可以将高效减水剂和矿渣水泥掺杂使用，矿渣水泥的优点是水化热不高，这样就能够减少水泥量；采取有效的、良好的养护措施，控制混凝土内部和表面的温差在25摄氏度的范围内，能够有效减少裂缝问题的产生

4.2地下室档土墙裂缝

地下室档土墙容易产生的问题就是养护困难，混凝土会产生较大幅度的收缩，因为建造地下室档土墙需要使用大量的水泥，同时使用的混凝土强度也较高。由于地下室档土墙长度较大，所以产生裂缝的特点是竖向、均匀并且有规律的，长度不及档土墙高度，但是我们能够目测到裂缝解决这个问题的主要措施就是减少水泥用量，可以在混凝土中加入减水剂、UEA微膨胀剂、粉煤灰或者外加剂等，加强平时的养护工作，施工完成及时浇水。

4.3地下室阴角裂缝

阴角裂缝一般存在于地下室中，在施工完成后会产生裂缝，解决问题的主要措施是加强阴角处的施工质量，也可以在阴角处附加钢筋，施工完成及时浇水养护，可以适当的将拆除模板的时间延后。

5结语

总之，在大体积混凝土成套施工中，为了提高施工的技术，首先要做好材料的选择和使用，通过科学的施工技术和方法来对大体积混凝土的浇筑温度进行控制，除此以外还应该注重对大体积混凝土结构的养护，提高养护技术。做好大体积混凝土施工技术，有利于提高大体积混凝土的施工质量，又可以保证建筑的整体质量。

参考文献：

[1]郑晓红．浅谈大体积混凝土施工技术与质量控制[J]．城市建筑，2013（08）

[2]周玲．大体积混凝土裂缝成因及控制措施[J]．中华建设，2013（01）