大体积混凝裂缝难防治.docx

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大体积混凝裂缝难防治

大体积混凝裂缝难防治

混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于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，称之为大体积混凝土。

特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快。

混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，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。

大体积混凝土的配置方法

大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：

1、粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。

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、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。

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。

大体积混凝土的运输

混凝土拌合物的运输应采用混凝土搅拌运输车，运输车应具有防风、防晒、防雨和防寒设施。

搅拌运输车在装料前应将罐内的积水排尽。

搅拌运输车单程运送时间，采用预拌混凝土时，应符合国家现行标准《预拌混凝土》GB/T14902的有关规定。

搅拌运输过程中需补充外加剂或调整拌合物质量时，宜符合下列规定：

（1）当运输过程中出现离析或使用外加剂进行调整时，搅拌运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应不小于120s；

（2）运输过程中严禁向拌合物中加水。

运输过程中，坍落度损失或离析严重，经补充外加剂或快速搅拌已无法恢复混凝土拌和物的工艺性能时，不得浇筑入模。

大体积混凝土的浇筑方案

1）大体积混凝土浇筑时应在一天中气温较低时进行。

宜尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天，也不宜在早上浇筑以免气温升到最高时加剧混凝土内部温升。

2）在高温气候条件下，混凝土入模时的温度不宜超过30℃。

应避免模板和新浇混凝土受阳光直射，控制混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温不超过40℃。

3）采取分层浇筑大体积混凝土，每层厚度不大于50cm，振捣棒应在坡尖、坡中和坡顶分别布置，保证混凝土振捣密实，且不漏振。

4）混凝土浇筑时要加强现场调度管理，确保已浇混凝土在初凝前被上层混凝土覆盖，不出现“冷缝”。

5）采用分段分层浇筑，混凝土采用自然流淌分层浇筑，分层厚度控制在300～500mm左右可最大限度降低水化热；

6）要在下一层砼初凝前浇筑上一层砼，循序渐进，一次浇筑到位。

浇筑砼时，振动棒进行振捣，严格控制砼的均匀性和密实性。

6）当砼运至施工现场后，应立即浇筑入模。

浇筑砼时，应设专人负责观察模板、钢筋、支撑和预留孔洞等的情况，当发生变形、移位时，应立即停止浇筑进行处理。

7）在基础底板大体积混凝土浇筑时，为了保证及时供应混凝土，采用两台泵同时浇筑，避免出现冷缝。

由东向西、由中间向两边的顺序进行浇筑。

（推移式连续浇筑施工图）

大体积混凝土的振捣

混凝土的振捣不仅可使混凝土密实，还可以消除混凝土内部的绝大多数气泡，因此合理有效的振捣措施可以部分的确保大体积混凝土“内实外光”的效果，在施工浇捣过程中应做好如下控制：

1）混凝土振捣采用振动棒振捣，要做到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣，可采用“行列式”或“交错式”的顺序移动，但不能混用。

使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。

2）每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒，3台工作，分三道布置。

第一道布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道布置在坡脚处，确保混凝土下部密实，第三道布置在斜面中部，在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度，混凝土由大斜面分层下料，分皮振捣，采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的方法确保避免出现施工冷缝。

3）在混凝土初凝前进行第二次振捣，二次振捣间歇时间为40-60分钟，在加有缓凝剂的混凝土中可适当延长，控制在1.5～2.5h范围内。

4）混凝土浇筑振捣过程中应避免振动棒碰到钢筋、模板、预埋件。

在整个浇筑过程中要随时检查钢筋保护层厚度及预埋件位置。

5）混凝土表面处理做到“三压三平”。

首先按结构表面标高用长刮尺刮平，然后用木抹子拍实压平；其次初凝前用提浆机进行提浆；最后，终凝前，用压光机打磨压实、整平，以闭合混凝土收缩裂缝。

6）对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将表面泌水引向低洼边部，缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。

7）在混凝土浇筑后4～8小时内，将部分浮浆清掉，初步用长刮尺刮平，然后用木抹子搓平压实。

在初凝以后，混凝土表面会出现龟裂，终凝要前进行二次抹压，以便将龟裂纹消除。

大体积混凝土的养护

对大体积混凝土表面实行保温潮湿养护，将降低混凝土表面散热速度，使其表面温度与内部温度差控制在允许范围之内。

主要措施有当采用带模板养护时在模板外挂草帘；混凝土侧面及表面可以喷涂保水率在90%以上的无机砼保护剂并覆盖塑料薄膜，必要时加盖2层毛毡进行保温养护。

实际施工时养护方式将根据气候和测温情况来随时调整。

养护应在混凝土浇筑12h内开始；养护时间约为28d。

大体积混凝土裂缝成因

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；表面裂缝一般危害性较小。

处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。

对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。

一般当裂缝宽度在0.1～0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。

如超过0.2～0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。

所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。

如出现这种裂缝，将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。

温度裂缝的产生一方面是混凝土内外温差而产生的；另一方面是结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但相对来说，混凝土抗拉强度却很小，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。

产生裂缝的主要原因有以下几方面：

1、水泥水化热

水泥水化放热，大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，热量聚集在结构内部不易散失。

内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。

单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。

由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。

2、外界气温变化

施工阶段浇筑温度随着外界气温变化而变化。

特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。

温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。

同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃，并且有较长的延续时间。

因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

3、混凝土的收缩

混凝土中约20℅的水分是水泥硬化所必须的，而约80℅的水分要蒸发。

多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。

混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。

如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。

干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。

影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺（特别是养护条件）等。

大体积混凝土减少裂缝措施

减少大体积混凝土裂缝一要尽量减少水泥水化热，二是控制大体积混凝土温差：

减少大体积混凝土水化热的措施:

（1）充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥量。

（2）使用粗骨料，尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料；控制砂石含泥量；掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂，改善和易性、降低水灰比，以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

（3）在拌合混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。

控制大体积混凝土温差的措施

（1）在混凝土入模时，采取措施改善和加强模内的通风，加速模内热量的散发。

（2）选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。

水泥入罐温度≤60℃，采用加冰或冷水拌合混凝土，对骨料进行水冷、风冷、真空气化冷却等方式预冷。

（3）混凝土浇筑后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性；减低温度应力，夏季注意避免曝晒，注意保湿，温度较低时采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度发生。

（4）采取长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松驰效应”。

（5）加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。

（6）合理安排施工程序，控制混凝土浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌合物堆积过大。