大體積混凝土裂縫的施工質量控制

大體積混凝土裂縫的施工質量控制

　　摘要：本文闡述了大體積混凝土的施工技術難點及裂縫的成因，探討了相應的防治措施，提出了大體積混凝土的施工工藝及質量控制方法。

　　關鍵詞：大體積混凝土裂縫控制養護

　　近年來，民用建筑中的大型車庫建筑日益增多。而裂縫是大體積混凝土常見的質量通病，它直接影響到結構的耐久性、防水性。如何控制大體積混凝土施工裂縫，保證施工質量和安全也就成了重要問題。

　　1、裂縫影響因素

　　(1)混凝土強度等級高，所需水泥強度等級就高。水泥的用量大，則產生的水化熱大，施工中就易產生收縮裂縫。(2)混凝土體積大、面積大、結構超長，混凝土內部水化熱不易散發，混凝土內部溫度升高，易產生溫度裂縫。(3)若施工期間氣溫高，混凝土終凝時間縮短，易產生施工縫。

　　2、裂縫成因分析

　　大體積混凝土具有結構體積大、承受荷載大、水泥水化熱大、內部受力相對復雜等結構特點。在施工上，結構整體性要求高，一般要求整體澆筑，不留施工縫。這些特點的存在，導致在工程實踐中，大體積混凝土出現其特有的質量通病，常有的幾種類型：(1)施工冷縫。因大體積混凝土的混凝土澆筑量大，在分層澆筑中，前后分層沒有控制在混凝土的初凝之前;混凝土供應不足或遇到停水、停電及其它惡劣氣候等因素的影響，致使混凝土不能連續澆筑而出現冷縫。(2)泌水現象。上、下澆筑層施工間隔時間較長，各分層之間產生泌水層，它將導致混凝土強度降低、脫皮、起砂等不良后果。混凝土表面水泥漿過厚。因大體積混凝土的量大，且多數是用泵送，因此在混凝土表面的水泥漿會產生過厚現象。(3)早期溫度裂縫。在混凝土澆筑后由于早期內外溫度差過大(25℃以上)的影響，大體積混凝土會產生兩種溫度裂縫：①表面裂縫：大體積混凝土澆筑后水泥的水化熱量大，由于體積大，水化熱聚集在內部不易散發，混凝土內部溫度顯著升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內外溫差，內部產生壓應力，表面產生拉應力，而砼的早期抗拉強度很低，因而出現裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內發生，表面層以下結構仍保持完整。②貫穿性裂縫：由于結構溫差較大，受到外界的約束而引起的。當大體積砼澆筑在約束地基(例如樁基)上時，又沒有采取特殊措施降低、放松或取消約束，或根本無法消除約束時易導致拉應力超過混凝土的極限抗拉強度而在約束接觸處產生裂縫，甚至會貫穿整個表面產生貫穿性裂縫。

　　(4)收縮裂縫。混凝土澆筑后數日，水泥水化熱基本已釋放，混凝土從最高溫逐漸降溫，降溫結果引起混凝土收縮，再加上混凝土內部拌合水蒸發等引起的體積收縮變形，受到地基和結構本身的約束，不能自由變形，導致產生溫度應力。當該溫度應力超過混凝土抗拉極限強度時，則從約束面開始向上開裂形成收縮裂縫。

　　3、預防措施

　　(1)合理選擇混凝土原材料。水泥宜選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥，砂選用中砂，含泥量控制在2%以下，石子含泥量控制在1%以下，碎石中針片狀顆粒含量不得超過15%。(2)優化混凝土施工配合比。針對工程具體特點和施工時的氣候情況，施工技術人員應該和當地攪拌站實驗室多溝通，經過反復試配確定適宜的大體積混凝土配合比。(3)合理選用外加劑。為減少水泥用量，降低水化熱，減少混凝土收縮，延緩混凝土初凝時間，改善和易性，混凝土配制采用混凝土中加入減水劑、摻合料。減水劑采用復合減水劑(如緩凝減水劑、緩凝引氣減水劑)，減水率達20%，摻合料選用電廠的Ⅰ級粉煤灰，可替代水泥20%～40%。(4)分段施工和分層澆筑。根據設計要求，如果混凝土設置后澆帶，則以后澆帶為界進行分段施工，如果不留后澆帶，應和設計溝通設置加強帶，進行整體澆筑，不留施工縫。如果混凝土厚度較大時，應采用分層澆筑方法，其優點在于增加了散熱面，減少了應力約束，加快了熱量釋放，減少了收縮應力，并保證層與層澆筑間隔不超過初凝時間。(5)加強養護。在混凝土初凝后，由于氣溫較高和水泥水化熱開始的共同作用，表面水分散失很快，在這個時候，為了防止表面干縮裂縫，在收面完畢后在表面要進行澆水養護，再在其表面覆蓋1層塑料薄膜，薄膜應上、下錯開，搭接壓緊，形成良好保溫層。在水化熱高峰過去以后，方可除去覆蓋層，并派專人澆水養護不少于14d。

　　4、施工工藝

　　(1)澆筑工藝。在澆筑過程中技術人員應嚴格控制澆筑方法，應該從起點端開始沿底板高度自下向上逐層移至頂面，每斜面層均由混凝土自然流淌形成斜坡層，然后沿長方面按斜坡層逐層向前推進，直至終端，在澆灌方向呈“之”字形往后退澆，每一層厚度控制在500mm左右。

　　(2)混凝土振搗。用插入式振搗器，把振搗器分別布置在混凝土卸料點、坡角處及混凝土側面，先振搗出料口混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗，在振搗時間上，以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準，在振搗過程中，避免漏振、過振。在混凝土初凝前1h到2h，為提高混凝土抗滲性能，減少表面龜裂，采用平板振動器進行二次振搗，然后用長刮尺按標高刮平，用木槎子反復搓壓數遍，收水后用鐵抹子壓光。

　　5、施工質量控制

　　(1)加強商品混凝土運輸過程控制。要求混凝土生產廠家每車出廠時出據混凝土標號、坍落度、出廠時間、數量和到達地點的發料單據。抵達現場后，由總包派專人按程序驗收，填寫到達時間、混凝土坍落度、目前混凝土有無異常等情況。監理人員不定期進行抽檢，如混凝土出現離析，必須進行次攪拌。

　　(2)制定混凝土澆注方案。大體積混凝土澆注常采用的方法有以下幾種：全面分層。即在第一層全面澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層。這種方案適用于結構的平面尺寸不宜太大，施工時從短邊開始，沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑;分段分層。先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。這種方案適用于單位時間內要求供應的混凝土較少，結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程;斜面分層。要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結構的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土從澆筑層下端開始，逐漸上移。還應加強振搗，確保混凝土的密實。

　　(3)泌水處理與表面處理。由于大體積混凝土澆筑時泌水較多，上涌的泌水和浮漿順混凝土斜面下流到坑底，再到集水井，然后通過集水井內的潛水泵排除基坑外;待混凝土澆至標高時，由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，要求施工方用木蟹抹平，防止表面微小裂縫產生，在初凝前再用鐵搓板壓光，這樣有效的控制混凝土表面龜裂，增加防水抗裂效果。

　　參考文獻

　　[1]混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB50204-2002)[S].

　　[2]龔曉南.地基處理技術[M].陜西：科學技術出版社，2006.

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