大体积砼的施工方法与施工裂缝的控制

摘要：混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。文章介绍了大体积砼的施工方法，分析了大体积砼的特点与裂缝产生的原因，提出了一些防治措施。

关键词：大体积砼;施工方法;裂缝控制

大体积砼具有形体庞大、混凝土数量较多、工程条件复杂、施工技术和质量要求高、混凝土绝热温升高和收缩等特点。大体积混凝土经常出现的问题不是力学上的结构强度，而是混凝土的裂缝。如何防止大体积砼的开裂，如何在施工组织和施工技术上采取必要的措施是本文研究的重心。

1大体积砼的施工方法

1.1分块浇筑法

为了尽量避免大体积砼内外的温差问题，在进行施工过程中宜采取分块浇筑法。分块浇筑法又可以分为水平分段浇筑与竖向分层浇筑两种方式，其中分层浇筑又可分为全面分层、分段分层及斜面分层三种方式。在竣工时间较充足的情况下，可以将大体积砼的结构采取分层多次浇筑，各施工层之间的结合均按照施工缝来处理，也就是薄层浇筑技术，这种技术能充分散发砼内的水化热。在施工过程中，应注意每道程序的间歇时间，如果间歇的时间太长，会影响竣工，同时也会使原来的砼对新浇筑砼产生约束力，进而会在上下层砼结合面产生难以发现的裂缝;如果间歇的时间过段，则可能正处在下层砼的升温阶段，表面温度高，再覆盖上层砼，就不利于下层砼的散热，也可能造成上层砼的沉降问题，提高裂缝的可能性。

1.2二次振捣技术

二次振捣技术，对提高砼的抗裂性具有重要作用，大量的施工实践表明，对已经完成浇筑但尚未凝固的砼加强二次振捣工作，能有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等，以此提高钢筋与砼之间的凝聚力，避免由于砼沉降而产生裂缝，并能以此降低砼内微裂的现象，提高砼的密实度，并增强砼的抗压强度约10%一20%，有效防止裂缝产生。

1.3优化大体积砼的搅拌

在传统的大体积砼搅拌过程中，水分会与湿润的石子表面直接接触，在砼逐渐成形或静置的过程中，水就会向水泥砂浆和石子的界面集中，最终在石子表面形成水膜层。在砼已经硬化后，由于存在水膜层，就会造成界面的过度层趋向疏松多孔化，减弱了硬化水泥砂浆和石子之间的粘结性，进而成为砼结构中最薄弱的环节，对砼的抗压力及其他物理学性能造成不良影响。改进大体积砼的搅拌方式，能有效提高砼的极限拉伸力，避免砼结构的收缩。为了进一步保障砼的质量，可以通过二次投料的砂浆裹石或者净浆裹石等搅拌技术，既能防止水分过于向石子及水泥砂浆界面集中，又能保障硬化后的界面过度层更密集，并提高约10%的砼结构强度，提高其极限抗拉值与抗拉强度。大量的施工已经证明，在砼结构的强度基本趋同的情况下，能够适当减少水泥用量，也避免了水化热的产生。

2大体积砼的特点与裂缝产生的原因

2.1砼强度级别高，水泥用量较大，收缩变形大，产生裂缝

混凝土体积越大，水泥总用量相对大，水泥水化产生的热量越不易散发，温升越高，引起的体积变化也越大。大体积混凝土浇注后，内部温度远较外部高，形成较高的温差，造成内涨外缩，使构件表面产生很大拉应力以至开裂。对于大体积砼施工阶段来说，由于温度变形而引起的裂缝，可称为\"初始裂缝\"或\"早期裂缝\"。

2.2受约束，产生拉应力，产生裂缝

体积变化受约束会产生内应力。约束条件有两种，即外约束和内约束。外约束是指结构物的边界条件，一般指基础或其他外界因素对结构物的约束，水泥水化后期，散发热量大于放热量，构件温度降低，体积收缩，受边界条件约束，产生拉应力。如现在比较常见的地下室桶式结构、剪力墙结构受基础约束明显。内约束是由于内部水泥水化热不易散发，表面则易于散发，内部体积膨胀，表面则体积收缩(特别是遇气温骤降或过水)，受内部约束，产生拉应力。这时产生的一般是表面裂缝。

2.3抗拉能力低，产生裂缝

混凝土是脆性材料，抗压能力较高，抗拉能力较低。抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右;极限拉伸也很小，通常不足1×10-4。大体积混凝土温度变形受约束时产生的拉应变(或拉应力)很容易超过极限拉伸(或抗拉强度)而产生裂缝。大体积混凝土结构设计中，通常要求不出现拉应力或只出现很小的拉应力，但施工中，大体积混凝土结构由于温度的变化而产生很大的拉应力，要把这种温度变化所引起的拉应力限制在允许范围以内是非常困难的。

3大体积混凝土防裂的措施

3.1大体积混凝土的配制

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。但是,水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大,在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象,不仅影响施工速度,同时影响施工质量。混凝土泌水性的大小与用水量有关,用水量多,泌水性大;且与温度高低有关,水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外,还与水泥的成分和细度有关。所以,在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种,并应在混凝土中掺入减水剂,以降低用水量。在施工中,应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处,用振捣器振实后,再继续浇筑上一层混凝土。

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