浅析基础底板大体积混凝土裂缝控制监理要点

浅析基础底板大体积混凝土裂缝控制监理要点

王维

湖南恒实项目管理有限公司 湖南 长沙 410000

摘要：高层建筑基础底板大体积混凝土裂缝控制是一项技术含量很高的工作，必须严格按规范和施工工艺进行控制。施工前，必须对原设计图纸进行仔细分析，重点解决好混凝土裂缝产生的原因。一般基础底板大体积混凝土裂缝产生的原因主要为混凝土浇筑温度过高，引起混凝土内外温差过大。或是混凝土硬化期间水泥水化热的积累，导致结构内部温度不断升高，还有收缩变形而引起的约束应力过大，需通过多种措施来实现对裂缝的合理控制。基于此，文章针对基础底板大体积混凝土裂缝控制监理要点展开分析，以供参考。

关键词：基础底板；大体积混凝土；裂缝控制；监理要点

大体积混凝土因其体积大，混凝土中的水分会蒸发，水泥水化反应产生的热量不易散发，因此内部温度变化较大，极易产生温度应力，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。大体积混凝土裂缝产生的原因较多，现从施工方面进行分析。

1.基础底板大体积混凝土裂缝产生原因和预防措施

1.1温差裂缝

温差裂缝一般发生在大体积混凝土表面，特别是在气温骤降时更易出现。温差裂缝产生的主要原因是混凝土内外温度不同，混凝土表面与内部的温度梯度不同，由于表面温度较内部低，故产生温差应力，当温差应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。温差裂缝分布较均匀，多呈中间密、两端疏的“马鞍”状。

预防措施：在施工中应采取以下措施：（1）合理选择水泥品种和用量。选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥等，选用缓凝剂，尽量降低混凝土的入模温度。（2）减少水灰比，严格控制水灰比，使用高效减水剂，掺加适量缓凝剂；在满足强度要求下尽量减少水泥用量。（3）改善约束条件。如在底板上放置铁丝网或钢丝网，增加底板与混凝土的约束度，在混凝土中埋设冷却水管，在混凝土内放入冷却棒等。四是控制混凝土的浇注温度和表面温度，为了防止或减少温度裂缝，应控制混凝土的浇注温度在正常范围内。混凝土浇注温度一般不宜低于10℃，夜间施工时应采取保温措施。在寒冷季节施工时，应防止混凝土表面受冻，浇筑完毕后及时覆盖塑料薄膜或草袋保温保湿养护。五是合理安排施工工序，避免温差过大的不利影响。合理安排浇筑顺序和浇筑时间，尽量做到先浇注强度高、弹性模量大的结构构件（如柱子、墙等），后浇注强度低、弹性模量小的结构构件（如楼板、梁等），尽量减少大体积混凝土施工间歇时间。

1.2收缩裂缝

（1）水泥品种和用量影响，在混凝土中掺入适量的粉煤灰，可减少水泥用量，降低混凝土的水化热，有利于减少混凝土的温度应力。但在使用时应控制粉煤灰的掺量，一般宜控制在胶凝材料总量的20%以内，否则会对混凝土性能产生不利影响。

（2）水灰比影响，混凝土中掺入适量的粉煤灰或矿渣粉，可减少混凝土用水量和水泥用量。

（3）外加剂影响，掺入适量外加剂可有效改善混凝土性能。

（4）养护方法影响，混凝土浇筑后应及时采取保湿、保温措施养护。当气温低于5℃时应适当延长养护时间。当气温高于30℃时，应适当缩短养护时间。特别是在夏季高温季节施工时，要加强混凝土表面的保湿养护工作。

2.基础底板大体积混凝土裂缝控制监理措施

2.1施工前的准备工作

（1）施工单位应编制大体积混凝土的施工方案，经总承包单位技术负责人审批后实施。施工方案中应明确混凝土的浇筑方式、浇筑时间、振捣工艺、保温养护措施等内容。

（2）编制大体积混凝土的施工组织设计，其中应包括：混凝土的原材料选用，应选择水化热低、水泥用量少的水泥。在混凝土中掺加适量粉煤灰或矿渣粉，可以减少水泥用量。对砂、石的级配和含泥量也要严格控制，砂子不得低于5%，石子粒径不得大于5cm；混凝土施工所用的拌合水、模板、钢筋、预埋件和管道等设备均应在施工前进行检验和试验，合格后方可使用；混凝土浇筑时，应采用集中搅拌，严格控制混凝土的搅拌时间。对于大体积混凝土，一般搅拌时间应不少于1.5min。浇筑时先在基层上铺一层厚为10~20mm的混合料，然后浇筑混凝土。由于混合料的干硬性，浇筑时应振捣密实，以免产生过大的约束应力和干缩裂缝。在混凝土初凝前进行二次抹面压光处理；在大体积混凝土的浇筑过程中，应采取保温保湿养护措施，以降低内外温差和提高早期强度。

2.2降低混凝土水泥用量

混凝土中水泥的水化热是造成混凝土内部温度变化较大的主要因素。当混凝土中水泥的水化热积累到一定程度时，就会引起混凝土内外温差过大而产生裂缝。因此，应尽量降低水泥用量，特别是在夏、冬季施工时，更应严格控制。具体措施如下：尽可能使用低水化热的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等；严格控制水泥用量，降低水化热；选择级配良好的砂；合理使用外加剂，如粉煤灰等；适当掺加缓凝剂或引气剂等，以减少混凝土的泌水，降低水化热；适当掺入一些膨胀剂（如膨胀剂）以补偿混凝土的收缩。

2.3掺外加剂和掺合料

为减少水泥用量，降低混凝土的绝热温升，可在混凝土中掺入一定量的粉煤灰，作为外加剂或掺合料，在保证混凝土质量的前提下，使混凝土的体积密度明显降低，从而降低了混凝土的收缩和徐变。同时，粉煤灰在一定程度上可以改善混凝土的和易性和密实度，提高混凝土的抗渗性。在基础底板大体积混凝土中掺入粉煤灰或矿渣粉后，可降低水泥用量40%左右，提高了钢筋混凝土的抗渗性，还可有效地控制水泥水化热引起的内部最高温度和温度应力。粉煤灰掺入量一般为水泥用量的20%~30%，矿渣粉掺量一般为水泥用量的25%左右。另外，在施工中还要加强混凝土养护工作，采用洒水养护、覆盖塑料薄膜、加盖麻袋或草包等保温保湿养护措施。

2.4钢筋保护层厚度

钢筋保护层厚度是指在混凝土表面所能达到的最小钢筋保护层厚度。一般可根据设计要求、现场气候条件和施工技术措施，对混凝土保护层厚度进行计算，并结合混凝土标号及强度等级、钢筋直径等进行调整。但无论采用何种方法，对钢筋保护层厚度进行控制时都必须以不影响混凝土强度为前提。为保证钢筋保护层的厚度，监理工程师应审核施工单位的技术措施及施工组织设计中钢筋保护层的控制措施，并对施工单位进行技术交底，要求施工单位严格按技术措施施工。现场监理必须重点检查钢筋保护层厚度的控制情况，重点检查是否满足设计要求和施工技术措施中规定的钢筋保护层厚度；并对保护层厚度不符合设计要求的混凝土构件及时督促整改。

2.5采取保温养护措施

混凝土的早期水化反应是导致裂缝形成的主要原因，因此应在混凝土初凝前采取保温保湿养护措施，防止混凝土因水化热温升过高而导致裂缝。应采取的保温养护措施有：浇筑完毕后立即用草帘、麻袋、塑料薄膜等覆盖，在表面撒上细砂，并浇水进行保湿养护，以降低混凝土内部和表面的温差；采用塑料薄膜覆盖后，混凝土表面温度与环境温度之差不得超过25℃。覆盖时间一般不少于7d，最长不超过14d。为防止塑料薄膜被风刮走，在覆盖前应在塑料薄膜上再覆盖一层木板或木方。

2.6合理安排施工工序

（1）合理安排施工工序，减少浇筑混凝土的长度。在混凝土浇筑过程中，合理安排施工工序，尽量缩短混凝土在高温下浇筑的时间，可避免温度应力过大而导致裂缝。（2）选择适宜的施工方法，混凝土浇筑前，应根据结构特点、环境条件和施工技术条件等选择合适的浇筑方法。对于大体积混凝土，一般宜采用分层连续浇筑的方法。在大体积混凝土中采用分层连续浇筑的方法，其分层厚度不宜大于30cm，可避免因水泥水化热产生较大的温度应力而导致裂缝。（3）及时覆盖和保温养护，对混凝土表面进行覆盖时，应采取覆盖保温措施。一般可采用草袋、土工布、麻袋等材料进行覆盖。同时，应根据气温变化情况合理调整养护时间和方法。

2.7施工监测

为了掌握大体积混凝土内部温度变化及温度应力变化情况，并对施工全过程进行有效的控制，必须进行施工监测。根据规范要求，大体积混凝土内部应设温度应力观测。具体来说，监理单位的监测内容包括：混凝土内部温度、表面温度和温差的变化；混凝土表面温度与环境温度的差值；结构中钢筋应力及变形的变化情况；结构裂缝分布及发展趋势。大体积混凝土施工过程中，应对所用材料的水化热和绝热温升进行观测，并应对所用材料的性能及水泥品种、掺和料等进行分析研究，以确定最佳配合比，保证施工质量。

3.结语

综上所述，随着高层建筑的快速发展，大体积混凝土已广泛应用于大型建筑物的基础底板，特别是在超高层建筑中应用更为广泛。大体积混凝土裂缝控制是大体积混凝土施工中的关键技术，控制不好，将会直接影响到大体积混凝土的工程质量。因此在监理工作中必须重点从以多个方面对裂缝进行控制。

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