大体积混凝土施工裂缝控制分析

大体积混凝土施工裂缝控制分析

摘要：裂缝问题是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的存在特别是危害裂

缝的存在，不仅会降低建筑物的抗渗能力，降低其耐久性，而且会影响建筑物的

承载能力和使用功能。在施工阶段，混凝土强度低，又是水泥水化热大量释放的

阶段，混凝土裂缝预防与控制举足轻重。预防和控制措施必须严格落实，同时也

要根据具体情况进行改进、完善，才能有效地预防和控制混凝土裂缝的产生。

关键词：大体积混凝土；施工；裂缝；防治；控制

1 大体积混凝土概况

大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上，施工时必须采取相应的技

术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值，合理解决温度应力并控制裂

缝开展的混凝土结构。

大体积混凝土结构的施工特点：一是整体性要求较高，往往不允许留设施工缝，一般都要求连续浇筑；二是结构的体量较大，浇筑后混凝土产生的水化热量大，并积聚在内部不易散发，从而形成内外较大的温差，引起较大的温差应力。

大体积混凝土尤其在高层和超高层建筑中应用广泛，其基础工程大多数都属于大

体积混凝土工程，例如，高层建筑的箱形基础、筏式基础、桩基厚大的承台等，

都属于体积较大的混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚，体形大、钢

筋密，混凝土数量多（有的混凝土量已超过10000m3），施工条件复杂和施工技

术要求高等特点，除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外，还存在如

何控制和防止温度应力，变形裂缝产生等问题。

2 混凝土裂缝的危害

宏观裂缝可以避免，但不是所有裂缝都是有害的，一般出现裂缝的主要危害：（1）损害建筑物的功能，如造成贮水构筑物漏水。

（2）引进破坏因素，因此会缩短使用时间，如钢筋锈蚀、碳化等。

（3）降低混凝土的强度、密实度等性能。

（4）降低结构刚度。

（5）损坏表面性能（如不美观等）。

（6）发生安全事故。

3 裂缝的防治控制措施

3.1 精心设计

（1）精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

（2）增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3%～0.5%之间。

（3）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

（4）在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

（5）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，保留时间一般不小于60d。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设

计变更。

3.2 原材料的控制

（1）水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是在大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，所

以选用高标号水化热低的水泥。

（2）粗骨料：采用碎石，粒径10～30mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少

用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

（3）细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于1.5%。选用

平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少

混凝土收缩。

（4）掺合料使用。在满足混凝土强度的要求下可掺合粉煤灰，提高混凝土的和易性，降低水化热，大大改善混凝土工作性能和可靠性。按照规范要求，采用

矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量宜控制在10%以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水

泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。

（5）外加剂的使用。外加剂主要指减水剂、缓凝剂。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。

3.3 施工过程质量控制

（1）施工前应周密计划，保证混凝土的供应，搅拌站和施工现场要密切配合，以保证有足够的混凝土供应量，确保大体积混凝土的顺利施工。

（2）对现场混凝土泵车进行合理安排和调度，安排好施工顺序，以使混凝土结构一次浇筑成型，避免出现施工缝。

（3）混凝土浇筑时采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到位”的浇筑

工艺。根据混凝土泵车布料杆的长度，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域混凝

土浇筑。浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高。混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，便每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑

间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的

部位进行覆盖和保温。

（4）混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不超过6h，如遇特殊情况，混凝土

在4h 仍不能连续浇筑时，需采取措施。即在已浇筑的混凝土表面上插Φ12短插筋，长度1m，间距50mm，呈梅花形布置，同时将混凝土表面用塑料薄膜加草席覆盖。

（5）对于泵送混凝土，其表面水泥浆较厚，不仅会引起混凝土的表面收缩开裂，而且会影响混凝土的表面强度，因此在混凝土浇筑后要进行二次抹面工作。

在混凝土浇筑后，初凝前先初步按设计标高用长刮尺刮平后，用木抹子抹压，初

凝后终凝前再用水抹子抹压一遍，以闭合收水裂缝，避免混凝土收缩裂缝的产生。

3.4 养护工作

大体积混凝土宜采取保温保湿养护方法，在每次混凝土浇筑完毕后，除应按

普通混凝土进行常规养护外，还应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。

专人负责保温养护工作，应按有关规定操作并做好测试记录。保温养护措施，