大体积砼基础裂缝的控制

注：混凝土坍落度 １８０ ± ２０ｍｍ 砂率 ４２％ 实际 Ｗ／Ｃ＝０．４８［２］ ４．４ 大体积混凝土温度裂缝控制计算（依据《建筑施工计算 手 册 》） 大体积混凝土基础或结构（厚度大于１ｍ）贯穿性或深进的裂缝， 主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成 的。根据施工环境及现有设备经研究采用蓄水法进行温度控制，验 算过程如下： （一）计算过程： （１）混凝土表面所需的热阻系数计算公式：
降温速度，以此来提高混凝土底板的抗
拉性能、预防温差裂缝。
4 实例分析
厦门翔安隧道竖井通风塔（五通
侧）基础工程环形承台厚 １５００ｍｍ，混
塔楼
凝土总方量约 ５２０ｍ３，基坑东西长度约
６１．６ｍ，南北长度约 ４６．２ｍ，建筑总面
积 ４７０２．３ｍ２。（见图 １） ４．１ 基础设计
图 1 基础承台分布示意图
沉降及抗震问题都有可能成为混凝土开裂的原因。
2 大体积混凝土裂缝的成因
２．１ 温度收缩
大体积混凝土水泥水化过程中会发出热量，这些热量会积聚于
混凝土的内部，这样必然会使混凝土温度急剧升高。当温度下降
时，混凝土会产生收缩，如果混凝土的抗拉强度不够时，便会开始
出现冷缩裂缝。
２．２ 干燥收缩
当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水
足的问题。
２）大多数的基础结构形式通常采用现浇钢筋混凝土的超静定
结构，温差和收缩变化复杂很难加以控制，约束作用也较大，在一
定程度上容易引起开裂。
３）水泥水化过程所产生的水化热会导致混凝土温度梯度的产
生。水化热的温度变化幅度大，升温较高，降温散热较快，因此收
缩与降温的共同作用是引起混凝土裂缝的主要因素。其次，不均匀
比。
３．２ 浇筑过程
在大体积混凝土基础底板浇筑施工中，应严格控制混凝土的入
筑温度、控制混凝土的质量。浇筑前工作人员对模板内部要进行彻
底的清理。及时关注天气预报及时加以措施减少不可抗因素对施工
带来的影响。
３．３ 基础养护
混凝土工程施工中的养护工作是混凝土施工管理中的重点，通
过合理规范的养护工作能够有效降低大体积混凝土内外温差、减慢
研究与探索
大体积砼基础裂缝的控制
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摘要：本文首先分析了大体积混凝土裂缝的成因，其次从材
料的选择、混凝土配合比的制定、浇筑过程的控制、大体积混
凝土的养护等几个方面提出了裂缝控制措施。通过实例运用混凝
土浇筑前裂缝控制计算和蓄水法温度控制计算两种方法验证了对裂
缝的有效控制，说明了控制大体积砼基础裂缝的一些具体方法。
Ｔｍａｘ－－－ 混凝土中心最高温度（℃）；
Ｔｂ－－－ 混凝土表面温度（℃）；
Ｋ－－－－ 透风系数，取 Ｋ＝１．３０；
７００－－－－ 混凝土的热容量，即比热与密度之乘（ｋＪ／ｍ３．Ｋ）；
Ｔ０－－－ 混凝土浇筑、振捣完毕开始养护时的温度（℃）；
ｍｃ－－－ 每立方米混凝土的水泥用量（ｋｇ／ｍ ３）；
Ｑ（ｍ）－－－ 混凝土在规定龄期内水泥的水化热（ｋＪ／ｋｇ）；
表 1 承台基础 C45P12 混凝土配合比
原材料 水 水泥 砂 石
粉煤灰
规格
洁净水 Ｐ Ｏ ４２．５ 中粗砂 ５—２５ｍ ｍ 二级磨细灰
每方混凝土 １６６ ２４８ ６８７ １１７８ ７０
用量（ｋ ｇ ）
重量比 ０．６７ １．００ ２．７７ ４．７５ ０．２８
λw －－－ 水导热系数，取 ０．５８Ｗ／ｍ．ｋ。
（二）计算参数 （１）大体积混凝土结构长 ａ＝８１．９９（ｍ）； （２）大体积混凝土结构宽 ｂ＝５．２５（ｍ）； （３）大体积混凝土结构厚ｃ＝１．５０（ｍ）； （４）混凝土表面温度Ｔｂ＝３０．００（℃）；
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2012.06
研究与探索
塔楼的基础厚度为 １．５ｍ，混凝土强度等级为 Ｃ４５，抗渗等级 为 Ｐ１２，采用混凝土 ２８ 天强度作为其设计强度。钢筋选用 ＨＲＢ４００ 级，间距不大于 １５０ｍｍ。由于底板有防水要求，设计控制裂缝宽 度为 ０．２ｍｍ。
４．２ 施工材料的选用 水泥选用普通硅酸盐 ４２．５ 级水泥；砂选用中粗砂，控制石子 含泥量≤ １％，黄沙含泥量≤ ３％；石子选用粒径 ５～２５ｍｍ；水灰比 为 ０．３２，坍落度控制在 １６０～２００ｍｍ 掺加粉煤灰；减水剂、膨胀 剂、缓凝剂。 ４．３ 配合比设定 按强度＞抗渗性与耐久性 ＞ 低水化热温升和体积稳定性 ＞ 泵送工作性的优先次序经过反复试验，最终确定了该工程基础底板 Ｃ４５Ｐ１２ 混凝土的配合比见表 １ 所示。
０．０５
３３．６
３２．３
关键词：裂缝；配合比；养护；浇筑
1 大体积混凝土的概述
１．１ 大体积混凝土
一般为一次浇筑量大于 １０００ｍ３ 或混凝土结构实体最小尺寸大
于或等于 ２ｍ，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土［１］。
１．２ 大体积混凝土基础的温度收缩应力特点
１）大体积混凝土基础均属于建筑的地下结构，有严格的防水
要求，钢筋混凝土必须要控制裂缝的开展，一般不会存在承载力不
R
=
XM (Tmax − Tb ) (700T0 + 0.8mcQm )
•
K
（２）蓄水深度计算公式：
hη = R ⋅ λW
式中 Ｒ － － － － 混凝土表面的热阻系数（ ｋ ／ Ｗ ）；
Ｘ － － － － 混凝土维持到预定温度的延续时间（ｈ ）；
Ｍ － － － － 混凝土结构物表面系数（１ ／ ｍ ）；
表 5 方案 2 冬季工况南向幕墙计算结果 腔体风速（ｍ ／ ｓ） Ｖ Ｄ Ｆ 内层玻璃温度（℃） 通风腔空气温度（℃） 内层玻璃得热 Ｗ ／ ｍ ２ Ｖ Ｄ Ｆ 采暖能耗 ｋＷ ｈ ／ ｍ ２／ｙ
０．００
３４．４
３５．７
１５．１
２．３
０．０３
３４．０
３４．０
１４．０
２．０
时，这样就会产生混凝土的干缩。当这种收缩变形受到约束﹑结构
应力超过混凝土的强度极限时，就会引起混凝土结构的干缩裂缝。
3 防止裂缝的措施
３．１ 以原材料及其配合比
首先应改善材料质量，精选砂石料，控制细骨料的含泥量不大
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于 １％，粗骨料的含泥量不大于 １．０％［１］。大体积混凝土基础底板施
工中应首选选用低水化热水泥，其中掺加矿渣与粉煤灰来减少水灰