大體積混凝土裂縫的防治與對(duì)策

　　關(guān)鍵詞：混凝土裂縫預(yù)防大體積混凝土施工技術(shù)

　　當(dāng)前，隨著大型建設(shè)的迅速發(fā)展，大體積混凝其特點(diǎn)為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高,單方水泥用量較多,水化熱引起的混凝土內(nèi)部溫度較一般混凝土要大得多,結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)配筋較多,整體性要求較高�；炷�土施工過(guò)程中，裂縫現(xiàn)象較為突出，已經(jīng)嚴(yán)重危害到工程質(zhì)量，影響工程結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定。究其原因，涉及因素多種多樣，混凝土的溫升和溫降與表面系數(shù)有關(guān),如施工方案考慮不周；材料選用把關(guān)不嚴(yán)；結(jié)構(gòu)部位處理不當(dāng)；施工管理不到位等。因此，治理裂縫這一質(zhì)量通病難度較大，必須貫徹綜合治理的原則，對(duì)涉及到的各種因素要予以足夠重視，全面考慮，達(dá)到消除這一質(zhì)量通病，滿足用戶對(duì)使用功能要求的目的�，F(xiàn)就幾種裂縫原因及防治方法作一闡述。

　　1：大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

　　單面散熱的結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在75cm以上,雙面散熱在100cm以上,內(nèi)外最高溫差預(yù)計(jì)超過(guò)25℃的,按大體積混凝土施工。

　　大體積混凝土裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。裂縫有收縮裂縫、溫差裂縫，約束條件的影響及安定性裂縫。

　�。�1）收縮裂縫

　　混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用水泥品種的不同，干縮、收縮的量也不同。

　　混凝土逐漸散熱和硬化過(guò)程引起的收縮，會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力。如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過(guò)當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。在大體積混凝土里，即使水灰比并不低，自身收縮量值也不大，但是它與溫度收縮疊加到一起，就要使應(yīng)力增大，難免產(chǎn)生收縮裂縫。

　�。�2）溫差裂縫

　�、偎�泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量,每克水泥放出的熱量達(dá)502.42J/g,因而使混凝土內(nèi)部的溫度升高,它在1~3天內(nèi)放出的熱量是總熱量的一半�；炷�土內(nèi)部的最高溫度多發(fā)生在澆筑后3~5天內(nèi),當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面溫差過(guò)大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形,溫度應(yīng)力與溫度成正比。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。

　�、谕饨鐨鉁刈兓�的影響混凝土內(nèi)部溫度是由于水泥水化熱的絕對(duì)溫度、澆筑溫度和混凝土的散熱溫度三者的疊加。其中澆筑溫度與外界氣溫有直接關(guān)系。外界氣溫越高,澆筑溫度也越高。當(dāng)溫度下降快,會(huì)大大增加外層與內(nèi)部混凝土的溫度梯度。從而產(chǎn)生溫差和溫度應(yīng)力,使大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。因此控制混凝土表面溫度與外界氣溫溫差,也是防止裂縫的重要一環(huán)。

　�、鄞篌w積混凝土澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí)，混凝土齡期短，抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度，則會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

　　（3）內(nèi)外約束條件的影響

　　大體積鋼筋混凝土與地基澆筑在一起,當(dāng)溫度變化時(shí),受到下部地基的限制,因而產(chǎn)生外部約束力。混凝土在早期溫度上升時(shí),混凝土的彈性模量小,徐變和應(yīng)力松馳度大,因而壓應(yīng)力較小。但當(dāng)溫度下降,產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,若超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度,混凝土?xí)�產(chǎn)生垂直裂縫�；炷�土內(nèi)部由于水泥的水化熱而形成中心溫度高,熱膨脹大,因而在中心產(chǎn)生壓應(yīng)力,在表產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度和鋼筋的約束作用時(shí),同樣會(huì)產(chǎn)生裂縫。

　�。�4）安定性裂縫

　　安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

　　2：裂縫的防治措施和施工方法

　　（1）設(shè)計(jì)措施

　�、倬�心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。

　�、谠雠錁�(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)滿足抗裂要求。

　�、郾苊饨Y(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

　�、茉谝琢训倪吘壊课辉O(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

　�、菰诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，保留時(shí)間一般不小于規(guī)定天數(shù)。如不能預(yù)測(cè)施工時(shí)的具體條件，也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。

　�。�2）施工措施

　�、俦盟突炷�土水灰比控制在不大于0.6,混凝土塌落度應(yīng)根據(jù)配合比要求嚴(yán)格控制,塌落度的增加應(yīng)通過(guò)調(diào)整砂率和摻用減水劑解決,嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)隨意加水增加水來(lái)增加塌落度并控制在10-14cm為宜。

　�、诖篌w積混凝土施工前的準(zhǔn)備工作除按一般混凝土施工前,必須進(jìn)行物料、機(jī)具、技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備外,應(yīng)根據(jù)其施工的特殊性做好附屬材料和輔助設(shè)備的準(zhǔn)備工作,如水泵、測(cè)溫設(shè)備等。

　�、蹟嚢韬蟮幕炷�土及時(shí)運(yùn)抵澆灌地點(diǎn)并入模澆筑。在運(yùn)送過(guò)程中,要防止混凝土離析、灰漿流失、塌落度變化等現(xiàn)象,如發(fā)生離析現(xiàn)象,必須進(jìn)行人工二次拌和后方可入模。

　�、転榱朔乐够炷�土發(fā)生離析,當(dāng)混凝土的自由傾落度超過(guò)2m時(shí),采用串筒下料。

　　⑤混凝土采用機(jī)械振搗。振棒的操作要做到“快插慢撥”,在振搗過(guò)程中,宜將振棒上下略有抽動(dòng),以使上下振動(dòng)均勻。每點(diǎn)振搗時(shí)間一般為20-30s為宜,但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡及表面泛出灰漿為準(zhǔn)。分層澆筑時(shí),振棒應(yīng)插入下層5cm左右,以消除兩層之間的接縫。振搗時(shí)要防止震動(dòng)模板,并應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、預(yù)埋件等。每完成一段,應(yīng)隨即用鐵鏟攤平拍實(shí)。

　　⑥混凝土的養(yǎng)護(hù)。為了保證新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件,防止在早期由于干縮而產(chǎn)生裂縫,大體積混凝土澆筑后,要在12h內(nèi)加以覆蓋,并蓄水20cm養(yǎng)護(hù)不少于3天。

　�、呋炷�土測(cè)溫。為了掌握大體積混凝土的溫升和溫降的變化規(guī)律,對(duì)混凝土進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)測(cè)控制。測(cè)溫點(diǎn)的布置要有代表性,沿澆筑的高度布置在底部、中部和表面,垂直測(cè)點(diǎn)間距為80cm左右;平面則布置在邊緣和中間,平面測(cè)點(diǎn)間距取5m。采用預(yù)留孔洞的方法測(cè)溫,一個(gè)測(cè)溫孔只能反映一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。在溫度上升階段(1-3天齡期內(nèi))第2-4h測(cè)一次,溫度下降階段第8h測(cè)一次,同時(shí)應(yīng)測(cè)大氣溫度。測(cè)溫工具選用半導(dǎo)體液晶顯示溫度計(jì)。在測(cè)溫過(guò)程中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度差超25℃時(shí),若在混凝土溫升階段,要盡量減少覆蓋,盡量讓其降溫;若在混凝土降溫階段,要及時(shí)加強(qiáng)保溫或延緩拆除保溫材料。

　�、啻篌w積混凝土施工,由于混凝土采取分層澆筑,上下層施工時(shí)間間隔較大,因此各澆筑層易產(chǎn)生泌水層,采用泵送混凝土?xí)r尤為嚴(yán)重。為了解決這一問(wèn)題,于是在混凝土分層澆筑面人為做成集水坑,將多余的水分集中后用隔膜泵抽水排出。

　�、岱謱訚仓�時(shí),上層鋼筋的綁扎,應(yīng)在下層混凝土經(jīng)一定養(yǎng)護(hù),其強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2及混凝土表面溫度與混凝土澆筑后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)室外溫度之差在25℃以下時(shí)進(jìn)行。

　�、夥謱訚仓�間隔時(shí)間,應(yīng)以混凝土表面溫度降到大氣平均溫度為好,則水化熱溫升的峰值過(guò)后,一般為3-5天。工地采用相隔3天,分2次澆筑完。

　　(11)大體積混凝土施工時(shí),模板承受著混凝土的側(cè)壓力及振搗的振動(dòng)力,因此必須保證模板及其支撐體系的可靠性,防止模板產(chǎn)生過(guò)大的變形。在澆搗前必須認(rèn)真檢查,并要充分濕潤(rùn)。