大体积混凝土裂缝成因及防裂措施

大体积混凝土裂缝成因及防裂措施

田嘉新

身份证号： 41020419891031****

摘要：大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚、体形大、钢筋密、一次浇筑混凝土工程量大、施工技术要求高的特点。大体积混凝土施工过程中易产生裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。

关键词：大体积混凝土；温度裂缝；控制措施

随着经济的发展，人们对生活质量提出了更高的要求，对建筑工程质量提出了更高的要求。因此，为了提高建筑工程的质量，提出了大体积混凝土施工技术，现阶段大体积混凝土结构已经广泛应用于建筑工程中。在高层建筑工程中，大体积混凝土施工是重点部分，其施工质量直接影响到高层建筑工程的施工质量。

1 大体积混凝土定义

按照《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018对大体积混凝土的定义，混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的为大体积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均为大体积混凝土。

2 大体积混凝土的裂缝

大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害较小。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点问的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。

3 混凝土技术要求

大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：

3.1 粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。

3.2 外加剂宜采用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。

3.3 大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。

3.4 水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。

4 采用合理的施工方法

4.1混凝土的拌制

（1）在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。

（2）要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

4.2混凝土浇注、拆模

（1）混凝土浇注过程质量控制

浇注过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，-浇注混凝土要求分层浇注，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。

（2）浇注时间控制

尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进行。

（3）混凝土拆模时间控制

混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。

4.3做好表面隔热保护

大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后，由于内部较表面散热快，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，但是这种拉应力通常很小，不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生，所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。

4.4养护

混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面湿润，这样既减少外界高温倒罐，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12～18h内立即开始养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期。

4.5通水冷却

若是在高温季节施工，有条件的工程则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。

5 大体积混凝土裂缝的防控措施

实践经验证明大体积结构的裂缝大多数是由温度裂缝原因引起的。控制大体积混凝土的温度裂缝可采用措施：

5.1原材料合理选择

（1）用中、低热的水泥品种。选用中、低热水泥品种是控制混凝土温升最根本方法。结构工程中的大体积混凝土，大多采用矿渣硅酸盐水泥，其水泥熟料矿物含量要比硅酸盐水泥少得多，而且混合材料中的活性氧化硅、活性氧化铝与氢氧化钙、石膏的作用，在常温下作用比较缓慢，早期强度较低，但在硬化后期由于水化硅酸钙凝胶数量增多，使水泥石强度不断增长，对利用后期强度非常有利。

（2）掺加外加剂。在混凝土中掺入适量的粉煤灰，不仅可满足混凝土的可泵性，而且还可以降低混凝土的水化热。

（3）集料的选择。在选择粗集料时，尽量选用粒径较大、级配良好的石子。在选择细集料方面，以选择优质的中、粗砂为宜，可降低混凝土的温升和减少混凝土的收缩。

5.2温度控制方面的防控方法

（1）控制混凝土出机温度和浇筑温度。为了降低混凝土出机温度，最有效的办法就是降低砂石的温度。为防止太阳的直接照射，在砂石料场搭设简易遮阳装置。混凝土拌和前用冷水冲洗粗集料，再加上冰块拌和，使混凝土的出机温度降低。混凝土浇筑温度越低对降低混凝土内外温差越有利，适当控制混凝土的浇筑温度可以降低混凝土的干缩。

（2）养护温度控制是一项关键工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，控制混凝土内外温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生。尽可能多养护一段时间，拆模后应立即回土或覆盖保护，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。在混凝土养护阶段的温度控制：1）混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值应小于20℃；2）混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃，其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。3）运用内部降温法来降低混凝土内外温差，内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部温度。4）保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、湿砂等）在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。

5.3其他措施

（1）合理采用二次振捣技术。对浇筑后未初凝的混凝土进行二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少混凝土内部微裂，增加混凝土的密实度，从而可提高混凝土的抗裂性。

（2）改善边界约束：“后浇带”分段施工的方法、合理配置钢筋、外约束的接触面上设置滑动层、避免应力集中。

6总结

目前现代社会建筑行业大体积混凝土的出现频率越来越高；超高层、大跨度桥梁等的大量建造。大体积混凝土逐步进入人们的生活中，大体积混凝土的保温防裂技术措施也是我们建筑行业必须考虑的问题。不断提高客户满意度，不断提升履约品质，我们为中国品质代言。

参考文献

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