大体积混凝土裂缝成因

第一篇：大体积混凝土裂缝成因

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大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施

大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施

摘要:裂缝是大体积混凝常见的质量通病之一，若不进行有效的控制，则会影响到大体积混凝土结构的稳定性及耐久性。本文结合笔者多年实践经验，重点就大体积混凝土温度裂缝原因进行分析，并提出一些切实可行的控制措施，旨在提高混凝土的质量，以供实践参考。

关键词:大体积混凝土;裂缝;控制措施;温度监测

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

随着我国社会经济建设的快速发展，城市建筑数量日益增加，对建筑的使用功能和质量安全提出了更高的要求。大体积混凝土是建筑施工中常见的一种施工材料，具有承载力高，适用范围广和耐久性强等优点。但在混凝土浇筑过程中，由于大体积混凝土单次浇筑方量大，加上混凝土自身放热量大，如果不能及时扩散，容易导致混凝土浇筑体产生了较大的内外温差，致使大体积混凝土产生温度裂缝。这些裂缝若没有得到有效的处理，不仅会影响到混凝土结构的稳定性及可靠性，而且对建筑物的质量安全构成极大的威胁。因此，施工管理人员有必要加强大体积混凝土裂缝控制工作的力度，采取合理有效的控制措施避免温度裂缝的产生，从而确保大体积混凝土的质量。

1 大体积混凝土温度裂缝原因分析

1.1 温度及温度效应

混凝土结构物的温度分布是指某一时刻混凝土结构内部及表面各点的温度状态。当混凝土结构浇筑后,由于混凝土内部的水化热、外界的太阳辐射以及气温变化等因素的影响,混凝土结构内部会处于不同的温度状态。影响混凝土结构温度分布的因素主要有内部和外部两大类。

1)外界温度的影响

自然环境中的混凝土结构物,受大气温度变化作用,而各种气象因素在一年四季、每天甚至每时每刻都在发生变化。混凝土结构的最大温差与不同季节的气候特征有密切关系。

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2)水化热

水泥水化释放的水化热会引起混凝土浇筑块内部温度剧烈变化,是影响混凝土温度分布的主要内部因素。

混凝土结构温度分布的不均匀性和复杂性,导致混凝土结构中温度效应的产生。混凝土结构的温度效应,主要是指由于混凝土结构中温度分布不均导致的在结构物中产生温度应力和温度变形等不良现象。

1.2 结构约束

大体积混凝土结构受到的约束,一般分为内约束和外约束两种。

1)内约束

一个物体或一个构件本身各质点之间的相互约束作用,称为“内约束”。

大体积混凝土在水泥水化时,会形成外低内高的温差,这种温差会使大体积混凝土内部温度分布不均匀,会引起质点发生的变形不一致,从而产生内约束。

2)外约束

一个物体的变形受到其他物体的阻碍,一个结构的变形受到另一个结构的阻碍,这种结构与结构之间、物体与物体之间、物体与构件之间、基础与地基之间的相互牵制作用,称作“外约束”。

2 大体积混凝土温度裂缝控制措施

大量工程实践经验都证明,结构物不可能不出现裂缝,裂缝是材料的一种固有缺陷、固有特征。如果对大体积混凝土的裂缝作过于严格的限制,则施工难度大,会带来成本的急剧上升。但可以采取措施,对裂缝进行控制。

2.1 设计

(1)改变约束条件,设置滑动层。基础垫层和基础之间采用三毡四油防水层作为滑动层减小地基对基础的约束,降低约束应力。

(2)设置构造钢筋。在大体积混凝土内设置必要的温度配筋,配筋宜选用小直径、小间距;在截面突变和转角处,孔洞转角及周边,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝出现。

(3)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率。

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(4)合理设置后浇带,保留时间大于60d;后浇带内梁中钢筋连续通过,板中钢筋可断开,在二次浇筑混凝土前,根据规范要求连接板中普通钢筋。

2.2 材料

1)水泥

针对大体积混凝土结构的特点,选择低水化热水泥。因为其在假定外部温度没有变化的情况下,可减少混凝土的内外温差T值,起到减少温度应力的作用。选择水泥时,还应合理控制好水泥的细度,这样,才能在减少温度应力的同时,确保水泥混凝土的早期强度,从而更有效地控制温度裂缝。

2)矿物掺合料

在施工中,掺入20%～40%的粉煤灰,可取代一部分水泥,从而消减水化热产生的高温峰值。另外,粉煤灰还可以优化水泥石内部结构,提高混凝土早期强度。

3)集料

集料在混凝土中的体积超过50%,在成型阶段是一种导热介质,因此,选择导热系数高、热传导能力强的集料,可有效降低混凝土的内外温差T值。另外,集料自身的温度对水化热的产生也有一定的影响,集料自身温度越高,水化热也就越大。因此,在制备混凝土时,应根据当日气候和集料温度,对集料进行必要的降温处理。

4)外加剂

在控制大体积混凝土温度裂缝时,外加剂应选择能调节混凝土凝结时间和硬化性能的缓凝剂、减水剂。

缓凝剂能在对混凝土的后期物理力学性能无不利影响的情况下,延缓混凝土的凝结时间,从而增加混凝土的降温散热时间,使混凝土内外温差T值减小。如缓凝剂JM-PCA,可使混凝土初凝时间加长3～8h左右。减水剂对混凝土强度的影响一般体现在降低水灰比上,低水灰比可使混凝土迅速硬化,提高混凝土早期强度;另外,在减少拌和水用量的同时,相应地减少了水泥的用量,从而达到降低水化热的目的。

2.3 施工

1)用分层连续浇筑或推移式连续浇筑混凝土采用分层连续浇筑

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或推移式连续浇筑,混凝土层间的间隔时间应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝之前,将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间,层面应按施工缝处理:

(1)消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子,并均匀露出粗骨料;

(2)在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有水;

(3)对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。

2)二次投料及二次振捣

大量的工程实践证明,采用二次投料水泥裹砂法和二次振捣法,可提高混凝土的极限抗拉强度。

所谓二次投料水泥裹砂法,即先将水和水泥拌成水泥浆,搅拌时间大约1min,然后加入砂子和石子,搅拌成混凝土。该法可改善混凝土内部结构,减少混凝土浇筑入模时的离析现象,节约水泥达20%,或提高强度15%。

所谓二次振捣,即对未初凝的混凝土在振动界限之前进行二次振捣。通过二次振捣可排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高水平钢筋的握裹力、竖向钢筋的抗拔力,增大水密性,提高混凝土抗压强度,减少混凝土内部裂缝,防止因混凝土下沉而出现的裂缝。有关资料证明,采用二次振捣可使水平钢筋的握裹力增加1/3,竖向钢筋初始抗拔能力提高100%,28d混凝土的抗压强度提高10%～15%。二次振捣关键要掌握好二次振捣的时间,该时间为混凝土经振捣后尚能恢复到塑性状态的时间,一般又称为振捣界限。振动界限的判断方法一般有两种:一种是将运转着的振动棒逐渐插入混凝土中时,混凝土仍能恢复到塑性状态,当振动棒拔出时,混凝土能自动填满形成的孔洞,而不会在混凝土中留下孔穴,此时施加二次振捣,时间最为合适;第二种是采用测定贯入阻力值的方法来判断,国外一般均采用这种方法,即当标准贯入阻力值达到3.5N/mm2以前进行二次振捣,此时不会损伤已成型的混凝土。

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二次振捣的具体适宜时间,需根据水泥品种、用量、混凝土的坍落度和气温等因素决定,一般应控制在混凝土浇筑后1～3h时间内。

3)埋设冷却水管,降低混凝土内部温度对施工要求比较高的工程,可以在混凝土内埋设水管,通过低温水循环,排出混凝土内部大量热量,以降低混凝土温度。

4)加强施工管理

提高混凝土的质量,以保证混凝上强度的均匀性;薄层、短间歇、均匀上升,以避免相邻浇筑块之间过大的高差及侧面的长期暴露;加强混凝土养护。

2.4 温度监测

温度监测技术是现代大体积混凝土施工的先进技术。通过对混凝土温度的监测,实时监控混凝土内部温度变化的情况,采取相应控制措施,可有效控制裂缝的产生。大体积混凝土温度控制的测试内容如下。

1)混凝土绝热温升的测试

混凝土绝热温升的测试有两种方法:间接法和直接法。间接法是用水泥的水化热、水泥用量、混凝土比热、混凝土密度来计算混凝土绝热温升;直接法是用混凝土绝热温升实验仪直接测定混凝土绝热温升。直接法测定结果准确,但是,实验设备和实验过程比较复杂,一般用于大型工程中。中小型工程常不具备这种条件,一般用间接法即可满足要求。

2)混凝土浇筑温度的监测

监测混凝土浇筑时的温度,保证浇筑温度不要超过控制标准,以便控制混凝土浇筑后的温度升高峰值。同时,也包括对混凝土搅拌、运输过程中温度的监测和混凝土原材料温度的监测。

3)养护过程中的温度监测一般监测浇筑后混凝土内部、表面、底部的温度和环境气温的变化情况,用来控制混凝土的降温速度和内外部温差(一般要求温差ΔT≯25℃),也可用来进一步计算混凝土中的温度应力,确定混凝土的抗拉强度是否大于此时混凝土中产生的拉应力,保证对裂缝的控制。这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝土浇筑块内温度变化的实际情况,以及所采用的施工技术措施的效果,

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为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。

混凝土的浇筑温度,系指混凝土振捣后位于混凝土上表面以下50～100mm深处的温度。混凝土浇筑温度的测试每工作班(8h)不应少于2次。

大体积混凝土浇筑块体内外温差、降温速度及环境温度的测试,一般在前期每2～4h测一次,后期每4～8h测一次。

大体积混凝土浇筑块体温度监测点的布置,以能真实反映出混凝土块体的内外温差、降温速度及环境温度为原则。

2.5 养护

混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列规定:

(1)保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求;

(2)保温养护的持续时间应根据温度应力包括混凝土收缩产生的应力加以控制、确定,但不得少于15d,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;

(3)在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。

同时,在养护过程中,保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施。

3 结语

温度裂缝是影响大体积混凝土结构质量安全的重要因素。因此，施工管理人员应结合工程的特点，通过分析混凝土温度裂缝产生的原因，围绕设计、施工、材料和养护等方面制定出合理有效的控制措施，同时加强混凝土温度的监控力度，一旦发现问题应及时做出处理，以避免混凝土温度裂缝的产生。

参考文献

[1] 高冬.大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施[J].中国科技信息.2012年第03期

[2] 陈永涛.大体积混凝土裂缝控制措施研究[J].城市建设理论研究.2012年第23期

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第二篇：大体积混凝土裂缝防治论文

目

录

一、摘要

二、前言

三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述3.1大体积混凝土裂缝形成的原因 3.2防止裂缝的措施 3.3采用合理的施工方法

四、小结

一、摘

要

本文对大体积混凝土的施工进行了一次概述。重点对

大体积混凝土裂缝的产生与防治作出阐述。

关键词：

大体积混凝土

裂缝

防裂措施

施工方法

二、 前

言

近年来，随着国家经济的飞速发展和建筑技术的日新月异，建筑规模不断扩大，大型现代化建筑和构筑物不断增多，混凝土结构因其材料物美价廉、施工简便、承载力大、可饰性强的特点，得以被广泛应用，于是大体积混凝土也由此成为构成大型建筑或构筑物主体的重要组成部分。对于大体积混凝土，目前国内尚无一个确切的定义。日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在80㎝以上，同时水化热引起混凝土内部的最

高温度与外界气温之差预计超过25°C的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACI)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。由此就引出了大体积混凝土开裂的问题，如果裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要结构部位，将会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时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，是一个值得研究的问题。

三、 大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述

3.1 大体积混凝土裂缝形成的原因

产生裂缝的原因可分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力 4

造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。

3.1.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝)

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：混凝土浇注初期会产生大量的水化热，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一旦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，造成了温度骤降，也会导致产生裂缝;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。

3.1.2 收缩引起裂缝

收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍塑性收缩。 3.1.3 塑性收缩

在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分又不能得到及时补充，此时混凝土尚处于塑性状态，仅仅受到一点拉力，混凝土的表面就会出现不均匀的裂缝，出现裂缝以后，将进一步加大混凝土体内的水分蒸发，于是裂缝进一步扩展。 3.2 防止裂缝的措施

由以上分析，材料型裂缝主要是由温差和收缩引起，所以为防止裂缝的产生，必须最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩，具体措施如下。 3.2.1优选原材料

一. 水泥

由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差要尽量采用早期水化热低的水泥，在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270~290kJ/kg)、严禁使用安定性不合格的水泥。另外，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，此外水泥的细度将会影响水化热的放热速率，试验表明比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。

二. 掺加粉煤灰

为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，可以掺部分粉煤灰，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀;②由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀;③同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土

中总的孔隙率降低，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。但粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。

三. 骨料 (1)

粗骨料

由于粗骨料级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量也越小，水化热就随之降低，有利于防止裂缝的产生。所以应尽量扩大粗骨料的粒径且粗骨料含泥量≤1%.

(2)

细骨料

宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，可减少混凝土的用水量和水泥用量，降低水化热，减少裂缝，但要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用含泥量≤3%中粗砂。

四. 加入外加剂

加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂，外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响：

(1)减水剂对混凝土开裂的影响

减水剂主要用来改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，有利于防止开裂。

(2)缓凝剂对混凝土开裂的影响

缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度随龄期增长而增大，当放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中塌落度损失。

(3)引气剂对混凝土开裂的影响

引气剂的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土抗裂性能。但需注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响。 3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制

(1)在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量，同时严格控制混凝土出机塌落度。

(2)要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合。

(3)搅拌后的混凝土，应及时运至浇筑地点，入模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等现象，如发生离析现象，必须进行人工二次拌合后方可入模。

3.3.2 混凝土浇注、拆模

(1)混凝土浇注过程质量控制

浇注过程中应采用机械振捣。振捣棒的操作，要做到“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振动棒上下略有抽动，以使一下振动均匀。每点振捣时间一般以20～30s为宜，但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。间距均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土时要求分层浇注(分层的时间间隔做到有利于散热)，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。 (2)浇注时间控制

尽量避开气温较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排夜间进行。 (3)混凝土拆模时间控制

混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度差控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。 3.3.3 做好表面隔热保护

大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后，如果此时受到冷空气的袭击，或者过份通风散热，使表面温度降温过大将很容易产生裂缝，所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，需立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。 3.3.4 养护

混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样可防止干缩裂缝，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12～18h内立即开始养护，具体要求是：普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14天;矿渣水泥，火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于21天。

3.3.5 通水冷却

若在高温季节施工，则要在初期采用通冷水来降温，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。

四、小结

大体积混凝土结构裂缝预防和控制是一项系统工程,须从材料、设计、施工和维护四个方面综合解决。要积极采用先进技术,配合成熟的技术措施,在理论上提出可行的控制措施,在实践操作中采用切实可行、经济合理的技术。材料配置、施工组织方面,要科学组织、合理安排,严格按照施工规范,操作规程操作,不断改进操作工艺,加强养护,以预防和减少裂缝的产生,将工程裂缝损害控制在最小程度。

附

录

[参考文献]

[1] 龚召熊：《水工混凝土的温控与防裂》 北京：中国水利水电出版社，1999 [2] 戴镇潮：《大体积混凝土的防裂》 混凝土，2001， [3] 覃维祖：《混凝土的收缩、开裂及其评价与防治》

混凝土，2001 [4] 迟陪云：《大体积混凝土开裂的起因及防裂措施》

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[5] 康方中：《浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治》

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[6] 段 峥：《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》

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[7] 尤启俊：《外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响》

混凝土,2004，

2016年04月29日

第三篇：大体积混凝土温度裂缝控制措施

1、概述

此次拟浇筑砼系华荣xx城D区基础筏板。D区基础砼等级为为C35P8，板的一般厚度为2.0m，集水井处最厚区域为4.35m;本区域一次浇筑砼方量约为2980m3;板内配筋情况是：板上下部均为φ28@150双向双层网筋，第二层配有φ18@150双向网筋一层，板中间配置构造抗裂钢筋网片φ16@200，D区柱下配置φ22@150。由此可见，该筏板确具有体形大、结构厚、砼方量多，钢筋密而工程条件较复杂和施工技术要求高等特点。

大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构。与普通钢筋砼相比，具有结构厚，体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。

大体积混凝土在硬化期间，一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热，使结构件具有“热涨”的特性;另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性，两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构，导致结构出现裂缝。因而在混凝土硬化过程中，必须采用相应的技术措施，以控制混凝土硬化时的温度，保持混凝土内部与外部的合理温差，使温度应力可控，避免混凝土出

现结构性裂缝。

2、大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的，各类裂缝产生的主要影响

因素如下：

(1)收缩裂缝。混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选用的水泥品种不同，其干缩、收缩的

量也不同。

(2)温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构要求一次性整体浇筑。浇筑后，水泥因水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝土龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。 (3)材料裂缝。材料裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起

的。

3、大体积混凝土裂缝控制的理论计算

华荣.上海城D区，混凝土及其原材料各种原始数据及参数为：一是C35P8混凝土采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，其配合比为：水：水泥：砂：石子：粉煤灰：矿粉(单位Kg)=172：285：716：1070：60：100(每立方米混凝土质量比)，砂、石含水率分别为3%、0%，混凝土容重

为2390Kg/m3。

二是各种材料的温度及环境气温：水30℃，砂、石子35℃，水泥40℃，粉煤灰35℃，矿粉35℃，

环境气温32℃。 3.1混凝土温度计算

(1)混凝土拌和温度计算：公式TO=∑Timici/∑mici可转换为:TO=[0.9

(mcTc+msTs+mgTg+mfTf+mkTk)+4.2Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)-C2(Psms+Pgmg)÷[4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf+m

k)] 式中：TO为混凝土拌和温度;mw、mc、ms、mg、mf、mk—水、水泥、砂、石子、粉煤灰、矿粉单位用量(Kg);Tw、Tc、Ts、Tg、Tf、Tk—水、水泥、砂、石子、煤灰、矿粉的温度(℃);Ps、Pg—砂、石含水率(%);C

1、C2—水的比热容(KJ/Kg.K)及溶解热(KJ/Kg)。

当骨料温度>0℃时，C1=4.2，C2=0;反之C1=2.1，C2=335.

本实例中的混凝土拌和温度为：TO=[0.9(285*40+716*35+1070*35+60*35+100*35)+4.2*30(172-716*3%)+4.2*3%*716*35]÷4.2*

172+0.9(285+716+1070+60+100)]=34.3℃. (2)混凝土浇筑温度计算：按公式TJ=TO-(α.Tn+0.032n)*(TO-YQ) 式中：TJ—混凝土浇筑温度(℃);TO—混凝土拌和温度(℃);TQ—混凝土运送、浇筑时环境气温(℃);Tn—混凝土自开始运输至浇筑完成时间(h);n—混凝土运转次数。

α--温度损失系数(/h)本例中，若Tn取1/3，n取1，α取0.25，则：

TJ=34.3-(0.25×1/3+0.032×1)×(34.3-32)=34.0℃

3.2混凝土的绝热温升计算

Th=WO.QO/(C.ρ)

式中：WO—每立方米混凝土中的水泥用量(Kg/m3);QO—每公斤水泥的累积最终热量(KJ/Kg);C—混凝土的比热容取0.97(KJ/Kg.k);ρ—混凝土的质量密度(Kg/m3)

Th=(285*375)/(0.97*2390)=55.8℃

3.3混凝土的内部实际温度

Tm=TJ+ξ•Th

式中：TJ—混凝土浇筑温度; Th—混凝土最终绝热温升;ξ—温将系数查建筑施工手册，若混凝土浇筑厚度4.0m，则：ξ3取0.74，ξ15取0.55，ξ21取0.37. Tm(3)=34.0+0.74*55.8=75.3℃;

Tm(15)=34.0+0.55*55.8=64.7℃;

Tm(21)=34.0+0.37*55.8=54.6℃. 3.4混凝土表面温度计算

Tb(T)=Tq+4h,(H- h,)△T(T)/H2式中：Tb(T)—龄期T时混凝土表面温度(℃);Tq--龄期T时的大气温度(℃);H—混凝土结构的计算厚度(m)。

按公式H=2h+ h,计算，h—混凝土结构的实际厚度(m);h,--混凝土结构的虚厚度(m);h ,=K•λ/Βk=--计算折减系统取0.666，λ—混凝土的导热系数取2.33W/m•K

β—模板及保温层传热系数(W/m2•K);

β值按公式β=1/(∑δi/λi+1/βg)计算;δi—模板及各种保温材料厚度(m); λi—模板及各种保温材料的导热系数(W/m•K);βg—空气层传热系数可取23(W/m2•K). T(T)-- 龄期T时，混凝土中心温度与外界气温之差(℃)：

T(T)= Tm(T)-Tq，

若保护层厚度取0.04m，混凝土灌注厚度为4m，则：

β=1/(0.003/58+0.04/0.06+1/23)=1.4：1 h,=K•λ/β=0.666×2.33/1.41=1.1;

H=2h+ h,=4.0+2×1.1=6.2(m)

若Tq取32℃，则：

T(3)=75.3-32=43.3℃ T(15)=64.7-32=32.7℃ T(21)=54.6-32=22.6℃

则：Tb(3)=32+4×1.1(6.2-1.1)×43.3/6.22=57.3℃ Tb(15)=32+4×1.1(6.2-1.1)×32.7/6.22=51.1℃ Tb(21)=32+4×1.1(6.2-1.1)×22.6/6.22=45.2℃ 3.5混凝土内部与混凝土表面温差计算

本工程中： T(3)s=75.3-57.3=18℃ △ T(15)s=64.7-51.1=13.6℃ △ T(21)s=54.6-45.2=9.4℃

4、计算结果分析

从以上计算可以看出，混凝土3d龄期时内外温度差达到最大值18℃，符合混凝土内外温差小于25℃的技术要求。但必须看到计算结果是基于养护环境温度为32℃，表面保温措施得当，入模混凝土温度为34℃条件下得出的。实际施工养护中有可能无法满足以上条件要求。2008年8月19日实测C30混凝土拌和后温度未36℃，当时拌和水温度为30℃，环境温度为32℃，若养护环境温度为夜间较低时的情况，假设为23℃，则△T(3)s=22.6℃，加上保温措施有可能达不到要求，有产生温度裂缝的可能，因此有必要采取一丁的措施防止温度裂缝的产生。

5、大体积混凝土施工技术措施

(1)降低混凝土入模温度。包括：浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。可采用温度较低的地下水搅拌混凝土，或在混凝土拌和水中加入冰块，同时对骨料进行遮阳保护、洒水降温等措施，以降低混凝土拌和物的入模温度，掺加相应的缓凝型减水剂。 (2)加强施工中的温度控制。包括：在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，以使混凝土缓缓降温，充分发挥其徐变特性，减低温度应力。应坚决避免曝晒，注意温湿，采取长时间的养护，确定合理的拆模时间，以延缓降温速度，延长降温时间，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”;加强测温和温度监测。可采用热敏温度计监测或专人多点监测，以随时掌握与控制混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，并及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不致过大，以有效控制有害裂缝的出现(养护措施详见大体积砼浇筑方案)。

(3)提高混凝土的抗拉强度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量过大，不仅增加混凝土的收缩而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利，因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响;改善混凝土施工工艺。加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量;在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以

改善应力分部，防止裂缝的出现。

第四篇：大工论文浅析大体积混凝土裂缝

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本 科 生 毕 业 论 文(设 计)

题 目：浅析大体积混凝土裂缝

学习中心： 哈尔滨奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程 年 级： 11年 秋 季 学 号： 111153403365 学 生： 王黎明 指导教师： 阳志文 完成日期： 14年 7月 1 日

浅析大体积混凝土裂缝

内容摘要

大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能差异很大，尤其是对耐久性(渗透性)的影响更大;混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化，严重影响其结构的长期安全和耐久运行。裂缝的产生大多在早期，因此，探讨裂缝产生的原因以防止裂缝的出现极具意义。本文首先讨论了大体积混凝土裂缝产生的主要原因，其次探讨了大体积混凝土裂缝的预防措施，然后分析了大体积混凝土裂缝的处理方法，最后结合工程实例，说明如何使混凝土的性状达到预期效果。

关键词：大体积混凝土;裂缝;应用

I

浅析大体积混凝土裂缝

目 录

内容摘要 ........................................................................................................................... I 引

言 .............................................................................................................................. 1 1 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析 ................................................................ 2

1.1 水泥水化热 ..................................................................................................... 2 1.2 收缩裂缝 ......................................................................................................... 2 1.3 外界气温变化引起的裂缝 ............................................................................. 2 2 大体积混凝土裂缝的预防措施 ................................................................................ 4

2.1 注意原材料的选择 ......................................................................................... 4 2.2 采用合理的施工方法 ................................................................................. 4

2.3 科学、合理的养护措施 ................................................................................. 5 3 大体积混凝土裂缝的处理方法 ................................................................................ 6

3.1 表面修补法 ..................................................................................................... 6 3.2 填充法 ............................................................................................................. 6 3.3 结构补强法 ..................................................................................................... 6 3.4 灌浆法 ............................................................................................................. 7 4 案例分析 .................................................................................................................... 8

4.1 案例一 ............................................................................................................. 8

4.1.1 工程概况 .............................................................................................. 8 4.1.2 预防措施 .............................................................................................. 8 4.1.3 取得效果 ............................................................................................ 12

5 结论 .......................................................................................................................... 13 参考文献 ........................................................................................................................ 14

II

浅析大体积混凝土裂缝

引 言

随着经济建设规模的扩大，建筑业向着高、大、深、重和复杂结构的方向发展。工业建筑中的大型设备基础，大型构筑物的基础;高层、超高层和特殊功能建筑的箱形基础或筏式基础;有较高承载力的桩基厚大承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构，大体积混凝土已大量地应用于工业与民用建筑中，国内一些学者对这个问题进行过大量的研究认为：混凝土材料结构是非均质的，有大量不规则的应力集中点，这些点由于应力首先达到抗拉极限强度，引起局部塑性变形，如果没有钢筋，继续受力，便在应力集中处出现裂缝，如适当配筋，钢筋将起到约束混凝土的塑性变形，分担部分混凝土的内应力，推迟裂缝的出现，提高混凝土极限拉伸的效果。也有部分学者认为混凝土配置钢筋不但起不到抵抗收缩应力的效果，反而会增加内部自约束应力，因为混凝土发生收缩，钢筋不收缩，相互之间会产生位移，由于钢筋和混凝土之间的黏结力存在，会引起自约束应力。本文主要研究大体积混凝土裂缝原因，预防措施及处理方法，并对实际案例进行研究，从而探讨大体积混凝土裂缝控制方法在实际中的应用。

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1 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析

大体积混凝土结构通常具有以下特点：混凝土是脆性材料，抗拉强度只有抗压强度的1/10左右。大体积混凝土的断面尺寸较大，由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升;以及在以后的降温过程中，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量钢筋，或者不配钢筋。因此，拉应力要由混凝土本身来承担

1.1 水泥水化热

水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7 d左右，一般每克水泥可以放出500 J左右的热量，如果以水泥用量350—550kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17 500～27 500 kJ的热量，从而使混凝土内部升高。(可达70℃左右，甚至更高)。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

1.2 收缩裂缝

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时(支承条件、钢筋等).将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

1.3 外界气温变化引起的裂缝

大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，

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外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。

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2 大体积混凝土裂缝的预防措施

2.1 注意原材料的选择

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。于是，我们对于桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种。而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙，其他成分依次为硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。我们应该充分利用混凝土的后期强度，以减少水泥的用量。因为大体积混凝土施工期限长，不可能28 d向混凝土施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期向后推迟至56 d或者90 d是合理的。这是基于这一点，国内外很多专家均提出类似的建议。这样充分利用后期强度则可以每m3混凝土减少水泥40—70 kg左右，混凝土内部的温度相应降低4—7℃。

2.2 采用合理的施工方法

混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面保护，是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。而热应力的控制手段主要是控制混凝土的内外温差△T △T=Tp+Tr-Tf

式中：Tp为起始浇筑温度;Tr为水泥水化温升;Tf为天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。在温度较高的情况下进行施工，我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的人模温度。在混凝土的内部通人冷却循环水，采用循环法保温养护，以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护。这样不但可以降低混凝土内外温差，防止表面产生裂缝，还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝，并且还可以使水泥顺利水化，防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值，可以在混凝土内埋设一定量的测温点，从而可以更好的了解混凝土的温度变化情况，一旦内

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外温差超过允许值25℃，好及时采取措施。如果是在冬季进行施工，因为要防止早期混凝土被冻问题。所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。但另一方面，正是由于天气寒冷，混凝土稳定温度一定较低，往往超过允许温差，不能防止混凝土裂缝要求。所以，混凝土浇筑温度在冬季施工时一般以5—10℃为宜，在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热，对原材料应视气温高低进行加热。加热石料时应避免过热和过分干燥，最高温度不应超过75℃。另外还要注意运输中的保温、浇筑过程中减少热量的损失以及保温养护。

2.3 科学、合理的养护措施

混凝土裂缝产生的原因是多方面的，对混凝土配合比进行合理设计后，必须有合理的施工措施配合。合理的施工措施，可以提高混凝土工程质量，降低裂缝数量。在工程中为控制混凝土裂缝所采取的施工控制措施主要有：浇筑控制、振捣控制以及对混凝土温度的控制。

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3 大体积混凝土裂缝的处理方法

如果没有有效的预防措施，或者大体积混凝土的使用条件恶劣，会使大体积混凝土工程产生裂缝，对于这些已经产生的裂缝，需要有一些处理方法，来保证大体积混凝土的正常工作。本章就大体积混凝土裂缝的处理方法进行分析总结。

3.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，包括表面涂抹法和表面贴面法。它主要适用于修补稳定裂缝，同时裂缝宽度较细、较浅(宽度小于0.3mm)。当表面裂缝不多时，可在裂缝处用水冲洗，然后涂刷水泥净浆或将混凝土表面清洗干净并干燥后涂刷环氧树脂、沥青、油漆等;当表面有较多裂缝时，可沿裂缝附近用钢丝刷刷干净再用压力水清洗并湿润后，用水泥砂浆抹平或在表面刷洗干净并干燥后涂抹2～3mm厚的环氧树脂水泥。对于有防水抗渗要求的迎水面，可在混凝土表面刷洗干净并干燥后，粘贴2～3层环氧树脂玻璃或橡胶沥青绵纸等以封闭裂缝。

3.2 填充法

填充法主要适用于修补水平面上较宽的裂缝(大于0.3mm)，根据裂缝的情况，可以直接向缝内填入不同粘度的树脂。宽度小于0.3mm的裂缝则应先将开裂部位剔凿成V形或U形槽口，然后清除浮灰，冲洗干净后先涂上一层界面剂或低粘度的树脂，以增加填充材料与混凝土的粘结力。

3.3 结构补强法

结构补强法是在结构构件外部或结构裂缝四周浇铸钢筋混凝土围套或包钢筋、型钢龙骨，将结构构件箍紧，以增加结构构件受力面积，提高结构的刚度和承载力的一种结构补强加固方法。这种方法适用于对结构整体性、承载能力有较大影响的深进及贯穿性裂缝的加固处理。常用的方法有以下几种：加大混凝土结构的截面面积、在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

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3.4 灌浆法

混凝土裂缝灌浆有水泥灌浆和化学灌浆两种，一般混凝土裂缝灌浆处理多采用化学灌浆。大体积混凝土施工裂缝的接缝灌浆、较宽混凝土裂缝的灌浆一般都采用水泥灌浆。上世纪60年代初，国内开始研究和处理工艺技术灌浆，应用环氧树脂、甲基丙烯酸酯进行混凝土裂缝灌浆处理，

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4 案例分析

4.1 案例一

4.1.1 工程概况

哈尔滨市哈电大厦位于哈尔滨市香坊区三大动力路。本工程结构体系为混凝土框筒结构，地下2层，主楼18层，裙房6层，总高度为66.8m，总建筑面积为38000m2，基础采用850钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩基总根数为494根，基础长度为127.28m，宽度为65m，埋深l0.5m，整个基础长向分3块，设2条“后浇带”，中间一块最长为74.3m，整个建筑物主楼与裙房的荷载通过基础底板传到桩基，基础底板厚2.3m，混凝土C35，S8，60d龄期，总方量为17600m3，其中A块2400m3，B块10600m3，C块4600m3，一次连续浇捣。底板钢筋配置情况：上部筋为直径32 ø 180双向两皮，下部筋为直径32 ø 140双向两皮，底板面筋的支承采用角铁支架，上铺10号槽钢，底板侧模采用以砖代模。本工程基础底板处于高水位软土地基中，并一次性浇捣。施工正值多雨炎热季节(7月中旬)，因此必须采取有效的技术和管理措施来组织施工，以防混凝土有害裂缝的发生。

4.1.2 预防措施

大体积混凝土产生裂缝的原因是复杂的，而且往往是各种因素的综合，为防止混凝土产生裂缝，应着重控制温升，延缓降温速度，减少混凝土收缩，提高混凝土极限拉伸等方面采取一系列技术措施。 1. 从设计方面采取技术措旌 (1) 利用混凝土后期强度：

大量试验证明，水泥用量每增减lOkg，水化热使温度相应升降1oC.本工程采用60d龄期的混凝土强度来代替28d龄期强度，控制温升速度，推移温升峰值出现时间。坍落度控制在120士20mm，初凝时间6h以上，砂率为42%。 (2) 设置“后浇带”：

本工程基础长度达127.28m，而建筑上又不宜设伸缩缝，所以通过设置“后浇带”来控制由于混凝土温差和收缩引起的裂缝发展，并达到不设永久性伸缩缝的目的，后浇带的宽度为lOOcm，并贯通地下、地上整个结构，但该部位钢筋连续

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不断。

(3) 设置缓冲层

在底板的地梁、坑内水沟等键槽部位，可用厚度为30～50mm的聚苯乙烯泡沫或沥青木丝板作垂直隔离，以缓和地基对基础收缩时的侧向压力。(见下图)

图1 设置缓冲层

(4) 避免应力集中

在大体积混凝土结构的孔洞或截面突变处，由于温度和收缩作用，会产生应力集中而导致开裂。应采取增配钢筋或设置过渡段的措施。 (见下图)

图2 避免应力集中

(5) 增设暗梁

在现浇钢筋混凝土地下室、水池等结构施工时，为了防止底板与边墙、边墙之间因约束应力产生的裂缝及边墙上部因边缘效应引起的裂缝，可在施工缝上下等薄

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弱部位增配4 ø 16～4 ø 22的钢筋予以加强。(见下图)

图3 增设暗梁

2. 裂缝控制的理论计算

(1) 绝热温升的计算。根据计算公式： Tmax=WQ。/CR 式中：W一每m混凝土的水泥用量，本工程采用375kg/m; Q。——单位水泥28d的累积水化热，本工程用425号矿渣水泥; c一混凝土比热993.7J/kg·K; R--混凝土容重为2400kg/m3

所以Tmax=WQ。/CR=375×334770/993.7×2400=52.6oC，在浇捣施工时，基础处于一维散热，影响系数取0.85。

则Tmax=O.85×52.6=44.7oC 估计浇捣时入模温度为30～35oC，取32.5oC。则：预测基础中心温度为32.5+44.7=77.2oC (2) 各龄期混凝土的温度升降值及降温差△T(t)。根据2.5m厚基础实测温度曲线，推算出本工程2.3m厚底板温度升降曲线(图4).

33浅析大体积混凝土裂缝

图5 预计基础中心降温曲线

3. 从原材料方面采取技术措施

(1)水泥。为降低大体积混凝土的水化热，本工程采用低水化热的上海水泥厂散装425号矿渣硅酸盐水泥，水泥用量为375kg/m3。

(2)外加剂。本工程商品混凝土中掺入EA-2缓凝型减水剂，降低水化热峰值，掺量为水泥用量的0.6%。

(3)掺加料。混凝土中掺入一定数量的粉煤灰，不仅能代替部分水泥，还能改善混凝土的可泵性，降低混凝土中的水泥水化热量，使混凝土温升峰值得到控制。 本工程采用Ⅱ级磨细粉煤灰，掺量为60kg/m3。

(4)粗、细骨料。大体积混凝土尽可能选用5～40mm的石子，因为增大骨料粒径可减少用水量，混凝土的收缩和泌水可随之减少。本工程采用粒径为5～40mm优质粗骨科，要求筛分比标准，石子含泥量小于1%。黄砂采用中粗砂，细度模数2.3以上，黄砂含泥量小于2%。 4. 从施工工方面采取技术措施

本工程混凝土浇捣时间为7月中旬，最高气温达到36oC。为了确保混凝土能连续浇捣，减少混凝土在白天气温下的冷量损失和降低混凝土的入模温度，在施工方面采取了如下技术措施：

(1) 配备足够的混凝土搅拌车及泵车，确保工程能一次连续浇捣完毕，本工程运输共有真如、长桥搅拌站和华夏预拌混凝土公司参加，华夏预拌站为备拌站，搅拌运输车辆共配置63辆，其中真如18辆、长桥25辆、华夏20辆。汽车泵配置5

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台(1台备用)。

(2) 混凝土搅拌站预先将砂、石料入库，防止日光曝晒，同时在砂、石堆场上洒水，以降低温度。

(3) 在储车场配置水源，在混凝土输送车的转筒上经常浇水散热，在混凝土输送管道上全部用湿草包包裹，并经常浇水湿润散热。

(4) 现场设临时指挥小组，加强车辆调度、平衡，尽量减少商品混凝土的运输时间和储车场的等待时间。

(5) 加快浇灌速度，不使混凝土产生冷缝。采用5台汽车泵，斜土路布置4台，旭升街布置1台，整个基础先浇捣A块，再浇捣B块、c块，每块混凝土浇捣均由北往南进行，5台泵车齐头并进，按斜面分层，薄层浇灌，循序推进，一次到顶的浇筑方法，减少混凝土的暴露面积，从而减少在白天外界气温下的冷量损失。 (6) 每台泵车硬管出料口布置振动机4台，2台振动机在卸料点，另2台布置在坡角处，最下一皮振动时，操作人员需置于2.3m底板内，确保下皮振捣密实。在振捣时震动棒需直上直下，快插慢拔，插点形式为行列式，插点距离600ram左右， 上下层震动搭接50～lOOmm，每点震捣时间20～30s。

(7) 做好混凝土振捣过程中的泌水处理：由于大流动性的混凝土为一个大坡面，泌水沿坡面流到坑底，通过侧模底部开孔将泌水排出基坑，当混凝土浇至离南面地墙边lOm时，中间两台泵车改变浇灌方向，由底板边向中部浇捣，形成集水坑，及时用水泵将泌水排除，这样可以提高混凝土质量，减少表面裂缝. 5.加强混凝土的养护

根据本工程的具体情况，采用了薄膜加草袋的养护方法。在控制内外温差的前提下，应尽可能推迟保温层开始覆盖的时间。事实证明及早回填是最好的养护方法。

4.1.3 取得效果

通过以上对大体积混凝土裂缝产生的原因进行分析，并采取相应的技术措施，通过哈尔滨市哈电大厦基础底板大体积混凝土施工的实例表明，只要选择适合原材料并加以合理设计，合理施工并加强养护工作定能提高混凝土的抗裂度，这样能够控制和防止大体积混凝土的温度裂缝。

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5 结论

大体积混凝土的施工技术，涉及到经济、技术、设计、管理、施工等诸多方 面。要想保证大体积混凝土的施工质量，需要建设单位、设计单位、施工单位、材料供应商等单位的综合管理、科学组织、合理安排、严格执行。本文通过哈尔滨市哈电大厦大体积混凝土施工技术的研究，总结出要选择适合原材料，合理设计、施工，并加强养护可以防止大面积混凝土裂缝的产生。

浅析大体积混凝土裂缝

参考文献

[1] 赵诗娜. 大体积混凝土结构有限单元法应用研究.哈尔滨工业大学硕士学位论文，2013. [2] 刘禀京.混凝土技术.第三版.人民交通出版社，2013.89-90. [3] 侯君伟. 现浇混凝土建筑结构施工手册.机械工业出版社，2011.19-21.

[4] 张锡恒. 对大体积混凝土施工技术若干问题的探讨.工程质量，2012年7月5日，第1版. [5] 陈志刚.工程结构裂缝控制.哈尔滨工业大学出版社,2013,第1版

第五篇：浅析大体积混凝土裂缝控制措施 (2)

地下防水综合施工技术

摘要：淮南矿业集团顾北煤矿选煤厂—落煤筒地下通道防水等级为二级,为保证地下通道防水工程质量,从设计到施工采取了一系列综合防水技术,本文拟对此作一介绍,重点阐述混凝土结构自防水、SBS活性沥青复合胶卷材防水层、桩体四周与混凝土底板接触部位采用金汤水不漏修平、膨胀止水条防水施工措施. 关键词：地下防水 综合施工技术

1 工程概况

顾北煤矿储煤厂落筒地下通道,基础底板厚1200mm,基础底板底标高-8.4m.柱基采用CFG柱,桩头嵌入基础底版100mm,地下水位标高-2.5m。

该工程地下室设计防水等级为二级,地下通道采用刚柔结合的防水体系,即地下通道、底板、外墙采用钢筋混凝土自防水〈混凝土抗渗等级为P8〉,外加一层SBS改性沥青复合胶防水卷材(4mm厚).桩头防水采用遇水膨胀止水条及金汤水不漏防水材料,施工缝采用钢板止水带. 2 混凝土结构自防水

该工程基础底板和地下室外墙自防水采用C30P8防水混凝土,基础底板厚1200mm,外墙厚400mm,迎水面钢筋保护层厚度为40mm,施工过程中将混凝土的抗渗性、密实度及防止有害裂缝的产生作为控制重点，确保防水混凝土施工质量. 2.1预拌混凝土供应

与搅拌混凝土厂家签订合同时,要求其对混凝土原材料质量及掺量上严格控制,对混凝土数量，使用水泥的质量，外加剂品种,砂石骨料的粒径,坍落度,混凝土初终凝时间供应速度及碱含量等均作详细要求。

2.1.1选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥，强度等级42.5。

2.1.2选用中砂，细度模量2.5~3.0含泥量≤2%,在可泵送情况下,粗骨料选用5～30mm连续级配石子,含泥量≤1%，以减少混凝土收缩变形。

2.1.3外加剂采用复合型高效减水剂，掺量为水泥用量的4%,掺入外加剂时,混凝土有适度的膨胀性能和较小的后期收缩落差,且不泌水,不离析,可泵性好,具备良好的密实性和抗渗性能。

2.1.4掺入粉煤灰，本工程粉煤灰掺量为水泥用量的12%。 2.2混凝土浇筑施工

2.2.1采用适当的浇筑方法.在基础底板浇筑过程中“斜面分层、薄层浇筑、循序退打、一次到顶”的连续浇筑方法,施工中注意上下层混凝土浇筑时间间隔不得超过初凝时间。

2.2.2改善浇捣工艺.根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度,在每条浇筑带前、中、后各布置3道振动器.第一道布置在混凝土卸料点振捣手负责出管混凝土的振捣,使之顺利通过面筋流入底层;第二道设置在中间部位;第三道设置在坡角。振捣时控制好振捣方式及时间，避免漏振及过振。

基础底板上表面进行二次压光，即混凝土出现初凝后再进行一次压光，封闭混凝土表面很小的收缩裂缝。

2.3混凝土测温及养护措施

大体积混凝土的内外温差大，必须做好测温养护工作。本工程浇注时气温高达33℃，基础底板浇筑完毕后，采用JDC-2建筑电子测量仪进行测温。密切注意混凝土中心最高气温，严格控制混凝土内外温差≤25℃。采用浇水养护并覆盖塑料薄膜，防止混凝土水分蒸发和表面脱水产生干缩裂缝，养护时间不少于14d。

3 SBS改性沥青复合胶卷材防水层

该工程防水采用1层SBS改性沥青复合胶防水卷材(4mm厚)。进场的防水卷材具有产品的合格证书和性能检测报告，材料的品种、规格、性能等符合规定的国家产品标准和设计要求，进场进行抽样送检，检验合格后方可正式投入施工。

3.1工艺流程

清理基层→涂刷基层处理剂→细部附加增强处理→弹基准线→热熔铺贴卷材→搭接缝处理→防水保护层施工

3.2清理基层

基层必须牢固，无松动，空鼓，起砂，裂缝，凹凸不平等现象，含水率小于9%。基层若高低不平或凹坑较大时用掺胶的1：3的水泥砂抹平，阴阳角处做成圆弧形。

3.3涂刷基层处理剂

在基层表面满涂一道用汽油稀释的氯丁橡胶沥青胶粘剂，要涂刷均匀，不得漏刷和漏底，以隔离基层水分上浮，增加卷材与基层粘接力。基层处理剂涂刷完毕后，经8h以上达到干燥程度方可进行热熔法施工，以免失火。

3.4细部附加增强处理

对于阴阳角、桩根部以上100㎜等部位做增强处理。做法是先按细部形状将卷材剪好，不要加热，在细部贴一下，视尺寸、形状合适后，再将卷材的底面(有热熔胶的一面)用手持汽油喷灯烘烤，待其底面呈熔融状态，即可立即粘贴在已涂刷一道密封材料的基层上，并压实铺牢。

3.5弹基准线

在已经处理好并干燥的基层表面，按照所选卷材的宽度留出搭接缝尺寸，即要求同一层卷材长边和短边搭接均不得小于100mm，上下两层和相邻两幅卷材的接缝相互错开1/3幅宽。且两层卷材不得相互垂直铺贴。将铺贴卷材的基层线弹好，以便按此基准线进行卷材铺贴施工。

3.6热熔铺贴卷材

施工采用“滚铺法”，先将整卷卷材置于铺贴起始端，对准已弹好的基准线，先将端部卷材铺贴牢固。起始端卷材粘牢后，用喷灯对准卷材和基层的夹角，加热卷材和基层，至卷材底层胶层呈黑色光泽并伴有微泡，及时推动卷材滚进行粘贴，后随一人进行排气压实工作。在立面与平面的转角处，卷材的搭接留在平面上，且距离立面600mm。

3.7保护层施工

地板防水保护层采用50mm厚C20细石混凝土保护层，施工时注意不破坏防水层，并及时养护。防水卷材用甩搓部位首先用塑料布盖严，再用砖和砂浆压住封闭盖严，局部用胶合板加强保护。地下室外墙防水卷材经验收合格后立即进行50mm厚聚乙烯泡沫板保护层施工。聚乙烯泡沫板保护层施工后直接进行回填土。

4 桩头四周防水施工 该工程要求桩头锚入基础底板100mm,桩头与基础底板混凝土间的结合越好，工程基础的整体性能，防水性能，防震性能就越好。如果采用卷材式涂膜防水材料，桩头与基础底板之间会形成一道隔离层，不利于桩与基础底板的整体结合，并且卷材式涂膜防水材料都要求基层面平整，但是桩头及桩身平整度根本达不到要求，须另外进行桩头修补，不仅增加工程量，还延长工期，根据上述特点，该工程桩身四周选用金汤水不漏及膨胀止水条相结合的桩基防水施工方法。

金汤水不漏沿着桩身周围修补找平，可防止地下水从桩身缺陷部位渗水，然后表面再放一圈膨胀止水条。

4.1工艺流程

桩身四周清理剔凿→用水冲洗干净→抹金汤水不漏找平层→放置止水条→与垫层随打随压光→SBS防水卷材→50mm细石混凝土保护层

4.2桩身四周处理

桩头凿到设计标高以后，开始用手锤剔桩身四周凸出部位的混凝土及蜂窝内的泥土，疏松结构，直到见坚硬混凝土基层，用水冲干净。

4.3桩身局部处理

当桩身清理干净后，用金汤水不漏从桩根部往上找平一圈高10cm，特别是桩体中侧面的蜂窝必须填塞密实，同时开始浇筑垫层，边浇筑边放置止水条。

5 变形缝、施工缝等细部防水措施

变形缝、施工缝等细部构造是地下防水工程中的薄弱环节，处理不当会导致渗漏。变形缝处采用固定式橡胶止水带安装，施工缝采用止水钢板。

5.1为保证防水混凝土施工质量，在地板以上700mm墙身留设水平施工缝，防水采用止水钢板。

5.2变形缝处防水措施

在地下通道每段从底板、立壁及顶板一圈。变形缝采用固定式橡胶止水带，每边埋入混凝土宽度相同，混凝土的浇筑顺序根据变形缝设置，隔一段浇筑一段，每段顶板和立壁一起浇筑不留施工缝。底板埋入式橡胶止水带，要把止水带下部的混凝土振捣密实，然后将铺设的止水带由中部向两侧挤压按定，再浇筑上部混凝土，墙体内的橡胶止水带，用成型的钢筋加固，采用和易性较好的混凝土，避免止水带周围骨料集中。

墙体变形缝两侧混凝土，应分层浇筑，并用插入式振动器分层振捣，切勿漏振或过振。棒头不得碰撞止水带。

5.3穿墙螺栓

地下通道外墙模板全部采用带止水环的穿墙螺栓，止水环的焊接质量必须逐个验收。防止有漏焊点等焊接不合格的现象而导致漏水。对拉螺栓两端放置塑料块堵头，拆模后将螺栓沿平凹底割去，再用膨胀水泥砂浆封。

6 结束语

本工程地下防水以混凝土结构自防水为主，结合柔性卷材与桩头防水利用金汤水不漏加膨胀止水条。在合理设计的前提下，通过对多种防水技术的综合应用，多道设防，精心组织施工，认真贯彻执行地下工程防水规范要求，并注意对完成部位的保护、修补，确保地下防水工程的施工质量。