1、大体积混凝土结构裂缝控制的措施摘要：为确保大体积砼施工质量，除满足强度等级、抗渗要求外，关键要严格控制混凝土在硬化过程中引起的内外温差，防止因温度应力而造成混凝土产生裂缝。本文结合工程实践和科研成果，分析了温度裂缝产生的原因，提出了大体积混凝土结构防止产生裂缝的措施。 关键词：大体积裂缝温度 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 一、大体积混凝土结构裂缝的主要成因 混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的 20左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象
2、占调查总数的 80左右。工程实践中结构物的裂缝原因，属于由变形变化（温度、湿度、地基变形）引起的约占 80以上，属于荷载引起的约占 20左右。在大体积混凝土工程施上中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝（包括混凝土收缩）是其施工技术的关键问题。施工中，以防为主，采用了温控施工技术，在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比设计、拌制、运输、浇筑、保温养护及施工过程中混凝土浇筑内部温度和温度应力的监测等环节，采取了一系列措施，成功进行了
3、大体积混凝土工程的施工。 二、裂缝控制的设计措施 1.大体积混凝土的强度等级宜在 C20C35 范围内选用，利用后期强度 R60.随着高层和超高层建筑物不断出现，大体积混凝土的强度等级日趋增高，出现 C80C55 等高强混凝土，设计强度过高，水泥用量过大，必然造成混凝土水化热过高，混凝土块体内部温度高，混凝土内外温差超过 30以上，温度应力容易超过混凝土的抗拉强度，产生开裂。竖向受力结构可以用高强混凝土减小截面，而对于大体积混凝土底板应在满足抗弯及抗冲切计算要求下，采用 C20C35 的混凝土，避免设计上“强度越高越好”的错误概念。考虑到建设周期长的特点，在保证基础足够强度、满足使用要求的前提
4、下，可以利用混凝土 60d 或 90d 的后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑块体的温度升高。三、裂缝控制的材料措施 1.为了减少水泥用量，降低混凝土浇筑块体的温度升高。经设计单位同意，可利用混凝土 60d 后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。 2.应优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积混凝土。所用的水泥应进行水化热测定，要求配制混凝土所用水泥 7d 的水化热不大于250KJkg。 3.采用 540mm 颗粒级配的石子，控制含泥量小于 1.5。 4.采用中、粗砂，控制含泥量小于 1.5。 5.掺合料及外加剂的使用。国内当前用的掺合料主要是粉煤
5、灰，可以提高混凝土的和易性。大大改善混凝土工作性能和可靠性，同时可代替水泥，降低水化热。掺加量为水泥用量的 15，降低水化热 15左右。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入水泥重量 0.25的木钙减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少10拌和用水，节约 10左右的水泥，从而降低了水化热。 四、裂缝控制的施工措施 1.混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得留施工缝，并应符合下列规定：（1）混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于 600mm；当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于4
6、00mm.（2）分层连续浇筑或推移式连续浇筑，第二层浇筑时必须完全履盖第一层，仓面上保证 23 个插入式振捣棒振捣，振捣延缓时间以混凝土表面呈水平并出现水泥浆和不再出现气泡、不再显著沉落为好其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间，层面应按施工缝处理。 2.混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求，并应符合下列规定：1）当炎热季节浇筑大体积混凝土时，混凝土搅拌场站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施；2）当采用泵送混凝土施工时，混凝土的运输宜采用混凝
7、土搅拌运输车，混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。 3.在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般较大，泌水现象也较严重，不及时清除，将会降低结构混凝土的质量。在振动界限以前进行二次振捣，排除因混凝土泌水在粗骨料、水平钢筋下生成的水分和空隙，减少内部微裂缝。面层终凝前进行二次抹压，以减少表面收缩裂缝。 4.混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，并应符合下列规定： 1）保温养护措施，应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求； 2）保温养护的持续时间，应根据温度应力（包括混凝土收缩产生的应力）加以控制、确定，但不得少于
8、15d，保温覆盖层的拆除应分层逐步进行； 3）在保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润。保温养护是大体积混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力；其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束廊力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。同时，在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件，使混凝土在良好的环境下养护。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求，来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施。 5.塑料薄膜、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的
9、要求计算。 6.对标高位于0.0 以下的部位，应及时回填土；0.0 以上的部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。 五、大体积混凝土的温控施工现场监测工作 1.大体积混凝土的温控施工中，除应进行水泥水化热的测定外，在混凝土浇筑过程中还应进行混凝土浇筑温度的监测，在养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。监测的规模可根据所施工工程的重要性和施工经验确定，测温的方法可采用先进的测温方法，如有经验也可采用简易测温方法。这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝土浇筑块内温度变化的实际情况，以及所采用的施工技术措施的效果。 2.混凝土的浇筑温度系指混凝土振捣后，
10、位于混凝土上表面以下50lOOmm 深处的温度。混凝土浇筑温度的测试每工作班（8h）应不少于2 次。 3.大体积混凝土浇筑块体内外温差、降温速度及环境温度的测试，每昼夜应不少于 2 次。 4.大体积混凝土浇筑块体温度监测点的布置，以能真实反映出混凝土块体的内外温差、降温速度及环境温度为原则，一般可按下列方式布置： 1）温度监测的布置范围以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线的半条轴线为测温区（对长方体可取较短的对称轴线） ，在测温区内温度测点呈平面布置；2）在测温区内，温度监测的位置可根据混凝土浇筑块体内温度场的分布情况及温控的要求确定；3）在基础平面半条对称轴线上，温度监测点的点位宜不少于 4 处；4）沿混凝土浇筑块体厚度方向，每一点位的测点数量，宜不少于 5 点；5）保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需要确定；6）混凝土浇筑块体底表面的温度，应以混凝土浇筑块体底表面以上 50ram 处的温度为准；7）混凝土浇筑块体的外表温度，应以混凝土外表以内 50ram 处温度为准。 5.测温元件安装位置应准确，固定牢固，并与结构钢筋及固定架金属体绝热；测温元件的引出线应集中布置，并加以保护 参考文献： 1、 陕西建筑 2005 年 7 月 浅谈大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施 作者 杨林
