大体积混凝土裂缝控制

第一篇：大体积混凝土裂缝控制

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。

第二篇：浅析大体积混凝土裂缝施工的控制

[摘 要]由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析控制它，来保证施工的质量。

[关键词]大体积混凝土 温度裂缝 施工措施

一、大体积混凝土的裂缝

大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。

但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1~0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。如超过0.2~0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝，将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。

大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但抗拉能力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。

产生裂缝的主要原因有以下几方面：

1.水泥水化热

水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3~5天。

2.外界气温变化

大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层

凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

3.混凝土的收缩

混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。

影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。

二、大体积混凝土的配制

大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：

1.粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂;

2.外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等;

3.大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量;

4.采用综合措施，控制混凝土初始温度。

5.加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。

6.水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。

三、大体积混凝土的浇筑与振捣：

浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：

(一)全面分层：

即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

(二)分段分层：

混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时 间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

(三)斜面分层：

要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土的捣实。下面一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进，震动器也相应跟上。

四、 大体积混凝土养护时的温度控制

养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间，拆模后应立即回土或覆盖保护，同时预防近期骤冷气候影响，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。

温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。

在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：

1. 混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃~30℃。

2. 混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。

3. 采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行，还有常见的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。

4.保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等)，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。

5. 混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。

五、结论

大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，若不能很好的了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，那么实际生产当中就很难保证施工质量。由于自身实践知识相对缺乏，以上见解仍有很大一部分停留在理论层面，如何采取更好方法来降低混凝土的水化热?掺和料的用量该如何控制?混凝土原材料的温度是否可以再降低?以上是本人对大体积混凝土施工技术的一些拙见，希望能对工程建设起到一些积极的作用，另外，在具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，大体积混凝土的裂缝是完全可以避免的。

第三篇：大体积混凝土温度裂缝的成因及其控制措施

土木071 杨 棣 杨 娟 张 宏 余波

1.概述

近年来，随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平不断提高。国家对基础建设的投资逐年递增，国内建筑业形势一片大好。各种建筑物、构筑物的形体规模也不断扩大，大体积混凝土在建筑工程中的应用也越来越广。但是，由于大体积混凝土具有结构厚、体积大、数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点，因而在施工过程中若控制不当极易产生纵横交错的温度裂缝。不仅影响了混凝土的观感质量，严重者会出现深入和贯穿性的裂缝，从而降低结构耐久性，削弱构件承载力，甚至影响建筑物的安全使用，造成人员伤亡和巨大的财产损失。所以，如何采取有效措施防止大体积混凝土由于温度应力引起的开裂，是工程界普遍关注的问题。 2.大体积混凝土的定义

结构断面最小厚度在80cm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℃的混凝土，称为大体积混凝土。 3.大体积混凝土裂缝产生的原因

原因有两个：大体积混凝土浇筑初期，积聚在内部的水泥水化热不易散发，导致混凝土内部温度显著升高，内外温差变大，混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力。此时由于混凝土强度低，便会产生裂纹;浇筑后期，混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩，由于受到基底或已浇筑混凝土的约束，接触处将产生很大的剪应力，在混凝土正截面形成拉应力。当拉应力超过当时龄期混凝土的极限抗拉强度时，也会产生裂缝，甚至会贯穿整个混凝土截面，造成严重后果。 4.裂缝分类

大体积混凝土产生的裂缝基本分为两类：

(1)表面裂缝：混凝土浇筑后，水泥水化产生大量的水化热，使混凝土内部温度不断上升，从而形成中心温度高，表面温度低的状况，这种内外温差使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。

(2)贯穿裂缝：大体积混凝土降温时，由降温产生降温差引起的变形，再加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形，受到地基或结构边界条件的约束时又引起拉应力，当此拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝。 5.大体积混凝土裂缝控制措施 5.1选用合适的原材料 5.1.1选择低水化热水泥

混凝土内外温差主要是水化热产生的，为减小内外温差，就要降低水化热，要用早期水化热低的水泥，选择适宜的矿物组成，调整水泥的细度模数。一般选用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥等。

5.1.2 为了减少水泥用量，降低水灰比，降低水化热，应采取部分水泥用粉煤灰代替。掺入粉煤灰有以下作用：粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，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，降低混凝土的热胀;粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增多，在混凝土中分散更加均匀;同时，粉煤灰反应进一步改善了混凝土内部的空结构，使混凝土中总的孔隙率降低，空结构进一步细化，分布更加合理。使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩率也减小。 5.1.3骨料选择要合理

尽量扩大粗骨料粒径，因为粗骨料越大，级配越好，空隙率越小，比表面积越小，每立方米混凝乳的水泥用量越少，水化热随之降低，对防止裂缝越有利。细骨料宜采用级配良好的中粗砂。其孔隙率小，比表面积小，混凝土的水泥和水用量相应减小，水化热降低。 5.1.4掺入外加剂

掺入减水剂、缓凝剂和引气剂等外加剂可以减小开裂。减水剂的主要作用是改善混凝土的和易性，降低水灰化，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。而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂有利。缓凝剂的作用：一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度已经增大了，从而减小裂缝出现的机率。 5.2完善大体积混凝土的施工工艺 5.2.1浇注要点

大体积混凝土浇筑，应根据整体连续浇筑的要求及现场实际情况适当选用全面层、分段分层、斜面分层等浇筑方案。浇筑温度宜控制在25℃以下。因此，必须合理安排施工时间，尽量避免在高温时段进行混凝土浇筑。同时要尽量加快施工速度、缩短浇筑时间，降低混凝土的浇筑温度，减少结构物的内外温差，并延长混凝土的初凝时间。必要时需采用二次振捣。其能够减少混凝土的内部裂缝，增强混凝土的密实性，从而提高混凝土的抗裂性。 5.2.2采取温控措施

在大体积混凝土内部安设温度传感器，检测指导温控。内部混凝土的最高温度应<55℃.最大水化热温升<30℃。混凝土体内布置适量的温控管道，通过不问断地循环冷却水，吸收混凝土的热量。冷却水管应在每层混凝土中布设，深度位于厚层的l/2处，设定位架固定。冷却水在混凝土浇至水管高程后立即循环，冷却水与混凝土的温差限制在25℃以内，流量及水温2h监测一次，量测进、出水口温度，一般出水口温度较进水口高5～6℃。冷却水应持续到混凝土浇筑完后7d以上。冷却完毕后，冷却管中压入同强度的水泥浆，水泥浆中加入微膨胀剂。 5.2.3混凝土拌和、浇筑、拆模时注意事项

大体积混凝土宜采用强制搅拌，根据环境温度条件采用相应的措施，使新拌混凝土的温度控制在6-13℃。浇筑混凝土尽量避开太阳辐射较强的时间，若工程在夏季施工时，则避开正午，尽量安排在夜间浇筑。采用大功率插入式振捣器振捣，振捣以表面泛浆不再下沉为宜，间距要均匀，以振捣范围重叠二分之一为宜，保证振捣密实，上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完，表面压实、抹平，防止表面裂缝。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、混凝土中心温度与最低温度之差在25~C以内、拆模时混凝土表面温度不超过9℃方可拆模。 5.2.4大体积混凝土养护

在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。不同施工季节应选择不同的混凝土养护方法。夏季施工时，要采用草帘覆盖、浇水等降温方法进行养护保持混凝土表面湿润，从而促进混凝土强度的稳定增长;正常气温时，可喷刷养生液养护;冬季施工时，可使用保温材料来提高混凝土的表面温度。混凝土的养护时间根据水泥的品种确定，一般普通水泥的养护时间为14d，矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥及掺加掺和料后的混凝土的养护时间为21d。 5.2.5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。混凝土浇筑后，由于表面较内部散热快，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过快就很容易导致裂缝的产生，所以在低温季节，混凝土拆模后立即采取表面保温措施，防止表面降温过快，引起裂缝。 6.结束语

综上所述，大体积混凝土内部的温度应力是由水化热和外界气温变化等各种因素引起的叠加应力。由于混凝土是一种脆性材料抗拉强度只相当于抗压强度的1/10左右，当混凝土内温度应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。实际工作中，只有从原材料、施工、设计等方面加强质量控制，才能最大限度的防止混凝土裂缝的产生，使混凝土结构工程能够满足适用性、安全性及耐久性要求。

第四篇：大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施范文

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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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第五篇：大体积混凝土施工方法及裂缝处理控制措施

随着社会的不断进步及我国各城市的基础建设的迅速发展，混凝土在工程建设中占有重要地位，现代建筑中经常涉及到大体积混凝土施工，如房屋建筑工程、公路工程、桥梁工程、市政工程、水利工程等。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝几乎无所不在，仍然时有出现，并困扰着大批工程技术人员和管理人员，是一个迫切需要解决的技术难题。所以必须从根本上加以分析、处理、控制，来保证施工的质量。下面重点阐述大体积混凝土的施工工艺和技术要求以及施工裂缝的处理控制措施。

一、大体积混凝土的浇筑方法

目前，大体积混凝土浇筑的混凝土，绝大部分是采用泵送混凝土，避免了现场搅拌速度慢，跟不上的缺点。混凝土在运输的过程中不得产生分层、离析现象，如有离析现象，必须在浇筑前进行第二次搅拌。在大体积的混凝土在浇筑时，为了保证混凝土结构的整体性和施工的连续性，采用分层浇筑时，应保证在下层混凝土初凝前将上层的混凝土浇筑完毕。分层浇筑主要有以下三种形式：

1.全面分层：在整个模板内，将结构分成若干个厚度相等的浇筑层，浇筑区的面积即为基础平面面积。浇筑混凝土时从短边开始，沿长边的方向进行浇筑，要求在逐层浇筑过程中，第二层混凝土必须要在第一层混凝土初凝前浇筑完毕。由于全面分层浇筑，不需要进行分段，不需要支模分隔，而且一般情况下搅拌站的混凝土都能及时的跟上现成的浇筑，所以全面分层是目前大体积混凝土浇筑采用的最多的形式。

2.分段分层：当采用全面分层方案时浇筑强度很大，现场混凝土搅拌机、运输和振捣设备均不能满足施工要求时，可采用分段分层浇筑的方案。浇筑混凝土时结构沿长边方向分成若干段，浇筑工作从底层开始，当第一层混凝土浇筑一段长度后，便回头浇筑第二层，当第二层浇筑一段长度后，回头浇筑第三层，如此向前呈阶梯形推进。分段分层方案适用于结构厚度不大，但面积或长度较大时采用。

3.斜面分层：采用斜面分层方案时，混凝土一次浇筑到顶，由于混凝土自然流淌而形成斜面。混凝土振捣工作从浇筑层下端开始逐渐上移。斜面分层方案多用于长度较大的结构。由于斜面分层的方案在施工过程中不易控制，因此在我们平时的施工中极少采用这种方案进行混凝土。

二、大体积混凝土的振捣

1.混凝土应采取振动棒振捣。对于一次性混凝土浇筑体量较大的，可以同时采用多个振动棒，从不同的方位同时振捣。坚决避免漏振、过振的现象发生。

2.在振动界限以前对混凝土进行二次振捣，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋的下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土的密实度，使混凝土的抗压强度提高，从而提高抗裂性。

三、大体积混凝土的养护

1.养护方法分为保湿法和保温法两种。保湿法是常见的养护方法，浇水次数应能保持混凝土具有足够的湿润状态为准，养护初期，水泥水化作用进行较快。

2.养护时间。为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，大体积混凝土浇筑完毕后，应在12h内加以覆盖和浇水。普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于14d;矿渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土养护时间不得少于21d。对于有抗渗要求的大体积混凝土，其养护时间应提高一个档次，普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于21d;矿渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土养护时间不得少于28d。

四、大体积混凝土裂缝的原因

近年来大量裂缝的出现，并非与荷载作用有直接关系，通过大量的调查与实测研究证明这种裂缝是由于变形作用引起，包括温度变形(水泥的水化热、气温变化、环境生产热)，收缩变形(塑性收缩、干燥收缩、碳化收缩)及地基不均匀沉降(膨胀)变形。由于这些变形受到约束引起的应力超过混凝土的抗拉强度导致裂缝，统称“变形作用引起的裂缝”。

大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但抗拉能力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。而产生裂缝的主要原因有以下几点造成： (1)材料不良引起的裂缝;(2)施工不当引起的裂缝;(3)温差引起的裂缝;(4)混凝土收缩引起的裂缝;(5)荷载引起的裂缝;(6)非荷载原因(如温度、收缩、不均匀沉降、冻胀等因素)引起的裂缝。

五、大体积混凝土裂缝分析

混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6～1.0)×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2～2.0)×104。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下：h≤0.1H表面裂缝;0.1H

混凝土的裂缝有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm;在湿气及土中为0.3mm;在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理。

由于结构在外荷载作用下的破坏和倒塌是从裂缝扩展开始的，因此人们对裂缝往往产生一种建筑破坏的恐惧感是可以理解的。

在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后又不闭合，裂缝控制的难度更加困难。

六、大体积混凝土裂缝的控制

1.在选择水泥原料的时候，应尽量优先选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥或低强度水泥拌制混凝土。

2.采用改善骨料级配，砂选用中粗砂，含泥量小于3%，清除泥土和石粉，级配要好，从而可能提高混凝土自身的强度，相对可以减少水泥用量，对克服温度裂缝有好处。

3.采用冰水配制混凝土或混凝土搅拌站厂址配臵有深水井，采用冰凉的井水配制，粗细骨料均搭设遮阳棚，避免日光曝晒，用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。

4.在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，使用适当的缓凝减水剂，减少水泥用量、降低水灰比，以减小水化热。

5.掺加外加剂可使混凝土密实性、和易性好，表面易抹平，形成微膜。可有效地改善水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土抗裂性能、抗碳化性，减少混凝土泌水、水分蒸发、干燥收缩、碳化收缩、沉缩变形。

6.减小混凝土浇注的分层厚度，在条件允许时减缓混凝土浇注速度，以不出现冷缝为原则。热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。

7.在混凝土增加预留孔降温，浇注完毕养护时期，预留孔内通入冷却水，养护水由于水泥水化热而造成温度升高，每隔2～3小时孔内换一次水，孔内热水沿管内流下，即可以降低混凝土内部的温度，减少混凝土内约束作用。

8.混凝土初凝后，上表面立即覆盖保温材料(如泡沫海棉、养护液、草袋、锯木、湿砂等)并浇水养护，不宜浇水过多，保持混凝土的湿润即可。厚板侧面及底面采用保留模板的方法养护，在寒冷季节采取外包塑料薄膜和干草袋的方法保温措施。规定合理的拆模时间，在缓慢的散热过程中，以控制混凝土的内外温差小于20℃，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度，使混凝土获得必要的强度。

七、大体积混凝土裂缝的处理

1.表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法。涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位臵、变形缝)的防渗堵漏

2.填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

3.注浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。

4.化学灌浆法：其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充，既提高了结构的整体性，又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀;我们常常在实际中，在楼板受拉区裂缝两侧粘贴碳纤维布或钢板，阻止楼板继续开裂，提高安全性能。 5.迭合层法：对原有混疑土楼面凿毛清理，铺设钢筋网，重新浇筑一层细石混凝土整浇层，从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能。

6.整体处理法：通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能;针对已出现的裂缝，视具体情况对其采取封堵或约束的方案。

7.结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。