建筑施工中大体积混凝土抗裂技术

关于建筑施工中大体积混凝土抗裂技术之我见

摘要：大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题。本文根据多年的工作经验，着重对工程大体积裂缝所产生的原因及对裂缝的控制措施作了简要的分析。在操作中一定要把好各个过程关，遵循规范化，才能使大体积混凝土水工建筑物得逞质量有所保障。关键词：大体积混凝土；裂缝成因；控制措施0前言

近年来，随着国民经济和建筑技术的发展，建筑规模不断扩大，大型现代化技术设施或构筑物不断增多，而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点，日益受到人们的欢迎，于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。本文主要提出了水利施工中大体积混凝土抗裂技术，开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂，是一个值得关注的问题。

1大体积混凝土裂缝的成因

1.1收缩裂缝

混凝土在逐渐散热和硬化过程中引起的收缩应力是很大的，特

别是大体积混凝土结构物，如果应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土中，即使水灰比不低，自身收缩量值也不大的情况下，但在与温度收缩叠加到一起时，就会使应力增大，所以在比较大的水工建筑物大体积混凝土施工时，早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。

1.2温差裂缝

目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种：混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压

强度时，就会导致混凝土裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，较为主要是由水化热引起的内外温差。

1.3 安定性裂缝

安定性裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

2 裂缝的控制措施

2.1对收缩裂缝的防治

在混凝土配置过程中应注意所选用的种、水泥用量及水灰比的

控制，骨料、掺外加剂的选用等。

2.1.1 水泥的选用

大坝混凝土应选用低发热量、低含碱期强度高、塑性性能好、初凝期长的特制泥。普通硅碱盐水泥熟料化学成分见表1.

表1普通硅碱盐水泥熟料化学成分

由上表可以看出，c2s是比较适合的矿物，而c3a的含量应该加以控制。其化学成分的控制最好能做到c2s+ c3s≥80%，c3a≤5%，c4af≤15%。水泥供应品种不宜过多过杂。水泥运进工地以后应当严格地进行检验，并进行混凝土试验。

2.1.2水泥用量及水灰比

在混凝土配制时，尽量减少水泥用量及单位用水量，但又不能失掉水泥的流动性、粘聚性何保水性，以免配制出的混凝土不合格，不能浇筑。所以对于最大水灰比和最小水泥用量有一个规定见表2.

表2 水工混凝土最大水灰比及最小水泥用量（kg/m3）

2.1.3砂石骨料

骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的

80~83%，因此，在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。

砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，这样

不仅有利于提高混凝土的工作性，而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。有研究表明，砂子中石粉比例一般在15~18为宜。

2.1.4掺和料

水泥掺和料应当采用经过试验的、符合要求的活性材料，否则掺用不合格料也会大大影响混凝土的强度和寿命。粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当，烧失量小，含硫量和含碱量低，需水量比小，均可掺用在混凝土中使用。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗掺性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。

其他加掺合李奥的水泥，矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥等都是很好的选用对象。

2.1.5外加剂

高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶泥材料用量，改善新拌混凝土的工作度，对提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性能起着极为重要的作用，是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分，应积极使用。

2.2对温差裂缝的防治

温差裂缝，即混凝土水化热引起的内部温度与混凝土表面的温差过大而导致的混凝土裂缝。引起水化热大的因数，除水和水泥用量、单位用水量、掺和料和外加剂选用等混凝土配置上的因素外，

还存在施工中的控制问题。因此，施工技术对于温差裂缝的控制也是极其有效的方法。

2.2.1降低浇筑速度、减小浇筑层厚度

大体积混凝土结构的浇筑方案，可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种。全面分层法要求混凝土浇筑强度大，斜面分层法混凝土浇筑强度小，施工中可根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，选择浇筑方案，目前应用较多的是斜面分层法。

2.2.2加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度

混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程。混凝土浇筑入模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模板的每一角落，排出气泡，使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。体积较大的混凝土最好采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。

2.2.3采用综合措施，控制混凝土初始温度

（1）限制混凝土拌和物的出料口温度。在气温较高的季节，刚刚出机口的混凝土拌和物料往往温度过高，必须采取人工降温措施。例如采用冷水喷淋预冷骨料，或一次、二次风冷骨料，加冰片和加冷水扳指混凝土等。

（2）在坝体混凝土内预埋冷水管，进行一、二期通水冷却。

2.2.4 拆模时间的控制

混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降