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大体积混凝土裂缝防控综合措施
混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土在施工过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍和常见的现象，并且在大体积混凝土施工中表现尤为突出。混凝土出现温度裂缝，会影响到建筑物的整体性和耐久性，如何解决好大体积混凝土裂缝的预防和控制问题成为工程建设长期困扰的一个技术难题，值得我们不断的探索和提高。小编整理了大体积混凝土裂缝防控综合措施，欢迎阅读
大体积混凝土裂缝防控综合措施
一、裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。根据国内外的调查资料，属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80％以上。在大体积混凝土工程施上中，主要是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。
二、裂缝控制的设计措施
1、大体积混凝土的强度等级宜在c20～c35范围内选用，利用后期强度r60。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c20～c35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，在保证基础有足够强度、满足使用要求的前提下，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。
2、大体积混凝土基础除应满足承载力和构造要求外，还应增配承受水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋，以构造钢筋来控制裂缝，配筋应尽可能采用小直径、小间距。
3、为满足混凝土设计强度、耐久性、抗渗性等要求和施工和易性需要，应进行混凝土施工配合比优选试验。混凝土施工配合比选择应经综合分析比较，合理地降低水泥用量。
三、裂缝控制的材料措施
1、水泥用量是混凝土收缩率的重要因素，采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用，这是大体积混凝土配合比选择的特殊性，水泥用量最好不超过380kg/m。
2、采用5～40mm颗粒级配的石子，控制含泥量小于1.5％。
3、采用中、粗砂，控制含泥量小于1.5％。
4、混凝土中应掺入适量的掺合料。其品种有粉煤灰、凝灰岩粉、矿渣微粉、硅粉、粒化电炉磷渣、氧化镁等。掺用的品种和掺量应根据工程的技术要求、掺合料品质和资源条件，通过试验论证确定。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，也可使混凝土用水量减少25％。外加剂选择应根据混凝土性能要求、施工需要、并结合工程选定的混凝土原材料进行适应性试验，经可靠性论证和技术经济比较后，选择合适的外加剂种类和掺量。外加剂还应配成水溶液使用。配制溶液时应称量准确，并搅拌均匀。根据工程需要，外加剂可复合使用，但必须通过试验论证。有要求时，应分别配制使用。
四、裂缝控制的施工措施
1、严格按规范施工
（1）混凝土浇筑前，保证仓内无杂物，模板、钢筋、预埋件符合规范要求，并做好验收自检工作。
（2）混凝土浇筑过程中，严禁在仓内加水；仓内的泌水必须及时排除；应避免外来水进入仓内，严禁在模板上开孔赶水，带走灰浆；应随时清除粘附在模板、钢筋和预埋件表面的砂浆；应有专人做好模板维护，防止模板位移、变形。
（3）对混凝土撑柱、止水、施工过程中抛置的块石等周围和预埋件下面加强振捣，同时进行二次复振，增加混凝土密实性，减少混凝土内部微裂缝，经测试加强振捣后混凝土试块3d抗压强度可达到80%以上。
2、在高温季节施工时，应根据具体情况，采取下列措施：
（1）成品料仓骨料仓应搭盖凉棚，堆高不宜低于6m，喷洒水雾降温(砂子除外)等；
（2）骨料从料仓到拌和楼，应采取隔热、保温措施；
（3）混凝土拌和时，可采用冷水、加冰或用水将碎石冷却等降温措施；
（4）混凝土在运输过程中，应尽量缩短运输时间、等待卸料时间和减少转运次数，运输工应有隔热遮阳措施；
（5）在混凝土浇筑过程中，应缩短混凝土运输入仓时间，及时进行平仓振捣，要采用隔热材料及时覆盖，尽量缩短混凝土的暴露时间；
（6）混凝土浇筑宜安排在早晚、夜间及利用阴天进行，并减小浇筑厚度，利用浇筑层面散热。基础混凝土和老混凝土约束部位浇筑层厚以1m～2m为宜，上下层浇筑间歇时间宜为5d～10d。当浇筑块尺寸较大时，可采用台阶式浇筑法，浇筑块分层厚度小于1.5m；
（7）应增派人力加强连续养护，养护期内始终使混凝土表面保持湿润；
（8）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
3、在寒冷季节施工时，应根据具体情况，采取下列措施：
（1）成品料仓骨料堆搭设暖棚，采用蒸汽排管法对粗骨料进行加热，使其温度保持在10℃～15℃；
（2）混凝土拌和前，用热水冲洗拌和设备。混凝土拌和时，可采用加热水拌和，热水水温控制在60℃以下，先将骨料与水拌和，然后加入水泥，以免水泥假凝。拌和站出机口温度应控制在5℃～10℃以上；
（3）对混凝土运输工具采用麻袋和彩条布包裹，尽量缩短运输时间、等待卸料时间和减少转运次数，以防温度散失；
（4）塑料泡膜、草袋和棉被可作为保温材料覆盖混凝土和模板，并应搭设挡风保温棚，必要时可在仓内设火炉加热，使混凝土浇筑温度控制在3℃以上；
（5）拆模后和养护期内，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施，在混凝土表面加塑料薄膜，保持混凝土表面水分，防止风干，同时外层加2cm厚塑料泡沫保温；
（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环境中。
五、温控监测措施
1、大体积混凝土施工应建立和健全温控管理和保证体系，并根据工程规模和质量控制及管理的需要，配备相应的技术人员和必要的检验、试验设备，建立健全必要的技术管理与温控制度。
2、在混凝土浇筑过程中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。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，为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。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。
3、安排专人测定混凝土入仓温度、坍落度，并留置规定的试压块组数。混凝土拆模后，应检查其外观质量。有混凝土裂缝、蜂窝、麻面、错台和模板走样等质量问题或事故时应及时检查和处理。对混凝土强度或内部质量有怀疑时，可采取无损检测法(如回弹法、超声回弹综合法等)或钻孔取芯、压水试验等进行检查。
六、结束语
笔者通过多年工作实践，对大体积混凝土裂缝形成的原因和预防措施作了初步探讨，认为只要采取以防为主，采用温控施工技术，在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比优化、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，采取了一系列的技术措施，并施工中多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以控制和避免的。
大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施
一、大体积混凝土结构裂缝的一般概念
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占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。 国内外工程技术界都认为，规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。各同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽小完全一致，但基本相同。如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0.3～0.4mm；在轻微腐蚀介质中，裂缝允许宽度为0.2～0.3mm；在严重腐蚀介质中，裂缝允许宽度为0.1～0.2mm。但对建筑物的抗裂要求过严，必将付出大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围之内。 根据国内外的调查资料，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。我国的工程技术人员存科学实验的基础』，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、配合比没讣、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，采取了一系列的技术措施，成功地完成了我国许多钢铁企业和1二业民用建筑、高层建筑的大体积混凝土工程的施工，取得丰富的施工经验。
二、裂缝控制的设计措施
1、大体积混凝土的强度等级宜在c20～c35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ca-0～c55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c20～c35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，在保证基础有足够强度、满足使用要求的前提下，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。
2、大体积混凝土基础除应满足承载力和构造要求外，还应增配承受罔水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋，以构造钢筋来控制裂缝，配筋应尽可能采用小直径、小间距。采用卣径8～14mm的钢筋和100～150mm间距足比较合理的。伞截面的配筋率不小于0.3％，应在0.3％～0.5％之间。
3、当基础设置于岩石地荜上时，宜住混凝土垫层上设置滑动层，滑动层构造町采，一毡二油，在夏季施工时也可采用一毡一油。
4、避免结构突变(或断而突变)产生鹰力集中。转角和孔洞处增设构造加强筋。
5、大块式基础及其他筏式、箱式基础不应设置永久变形缝(沉降缝、温度伸缩缝)及呸向施t缝。町采用“后浇缝”和“跳仓打”来控制施工期间的较大温差及收缩应力。
6、大体积混凝土_t程施工前，应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩力进行验算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差(不超过25℃，《上海地区深基础施工指南》规定不超过30℃。实际操作时，严者为25℃，松者为30℃)及降温速度(不超过1.5℃／d)的控制指标，制订温控施工的技术措施。
7、以预防为主。在设计阶段就应考虑到可能漏水的内排水措施，以及施工后的经济可靠的堵漏方法。
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、采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用，这是大体积混凝土配合比选择的特殊性。强度等级在c20～c35的范围内选用，水泥用量最好不超过380kg／m。
3、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，水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热试验方法(直接法)》测定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于250to／kg。
4、采用5～40mm颗粒级配的石子，控制含泥量小于1.5％。
5、采用中、粗砂，控制含泥量小于1.5％。
6、掺合料及外加剂的使用。国内当前用的掺合料主要是粉煤灰，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。一般泵送混凝土为了延缓凝结时间，要加缓凝剂，反之凝结时间过早，将影响混凝土浇筑面的粘结，易出现层间缝隙，使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝，宦加膨胀剂。国内常用的膨胀剂有uea，eas、特密斯等型号。
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400mm。
(2)分层连续浇筑或推移式连续浇筑，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、大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时，水平施工缝的处理应符合下列规定：
1)清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，并均匀露出粗骨料；
2)在上层混凝土浇筑前，应用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有水；
3)对非泵送及低流动度混凝土，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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要求计算。
7、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。
8、在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施。
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。为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。
2、混凝土的浇筑温度系指混凝土振捣后，位于混凝土上表面以下50～100mm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、测温元件的选择应符合下列规定：测温元件的测温误差应不大于0.3℃；测温元件安装前，必须在浸水24h后，按上述的要求进行筛选。
6、监测仪表的选择应符合下列规定：温度记录的误差应不大于±1℃；测温仪表的性能和质量应保证施工阶段测试的要求。
7、测温元件的安装及保护应符合下列规定：
1)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；
2)测温元件的引出线应集中布置，并加以保护；
3)混凝土浇筑过程中，下料时不得直接冲击测温元件及其引出线，振捣时，振捣器不得触及测温元件及其引出线。
预防措施：
一、优化配合比
控制混凝土裂缝，混凝土材料及配合比的选择尤为重要。粗骨料选用5～25mm连续级配石子，含泥量＜1%，针状、片状颗粒含量＜15%；细骨料用中粗砂，含泥量＜1%，从原材料选用方面减少水及水泥用量，降低水化热，减少混凝土收缩。在混凝土级配中采用双掺技术，即在混凝土内掺加一定量的磨细粉煤灰和减水剂，进一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，既能满足泵送要求又能减少水泥用量，从而降低水化热。参考类似工程的配合比经验，对混凝土配合比进行试配，确定适合本工程的最佳配合比。
为降低水泥反应水化热，设计采用P.O42.5水泥，掺加粉煤灰以降低单方水泥用量，进一步降低混凝土的水化热和收缩，同时粉煤灰可消耗混凝土中部分碱，可有效预防碱集料反应。在配合比设计中掺加混凝土膨胀剂（非含钙膨胀剂），根据掺加膨胀剂混凝土补偿收缩原理，利用自身的补偿收缩减小大体积混凝土体积收缩的影响，以降低混凝土开裂的可能性，同时以满足大体积混凝土的抗渗要求。现场施工时，混凝土配合比确定后要进行热工计算。
二、降低混凝土温度差
混凝土浇筑时选择适宜的气温浇筑，尽量避开炎热天气，可采用低温水或冰水搅拌混凝土，可对骨料喷冷水雾或冷气进行降温，或对骨料设置遮阳设施避免日光直晒，降低混凝土入模温度，要求搅拌站控制混凝土入模温度不超过30℃。可掺入相应的缓凝型减水剂，延缓混凝土初凝时间。
三、收面
混凝土浇筑大面积收面过程中，借助红外线或现场拉500mm高控制线配合卷尺分区域、分点测量成活面标高，保证标高误差控制在5mm以内。刮杆刮平然后采用铁抹子进行第一遍收光，待终凝前2～3小时（人踩上去有脚印但不下陷）用磨光机进行磨光即二次抹压，并在表面用扫帚做拉毛处理，保证混凝土表面平整、密实无裂纹，最后及时覆盖塑料薄膜。
四、加强施工中温度控制，做好混凝土养护
大体积混凝土的表面处理和养护工艺的实施是保证混凝土质量的重要环节。掺加膨胀剂的混凝土需要更充分的水化，对大体积混凝土更应注意防止升温和降温的影响，防止过大的内部及表面与大气的温差，温差控制在25℃之内。在混凝土初凝前按标高用长刮尺初步刮平后，木抹子压实抹面，用铁滚子碾压数遍，待初凝后用混凝土抹光机抹平收光。然后覆盖一层塑料布，塑料布的搭接不少于100mm，在钢筋头周围再覆盖一层塑料布，将混凝土表面盖严，以减少水分的损失，保温保湿。塑料布覆盖过程中检查混凝土表面是否有微裂缝，若有马上用混凝土抹子压实收光，封闭裂缝。
五、改善约束条件，消减温度应力
在筏板基础与垫层之间设置滑动层来改善约束条件以消减温度应力。
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