如何控制大体积混凝土的裂缝

广义上大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素，又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素，比较准确的方法是通过计算水泥水化热所引起的混凝土的温升值与环境温度的差值大小来判别，一般来说，当其差值小于25℃时，其所产生的温度应力将会小于混凝土本身的抗拉强度，不会造成混凝土的开裂，当差值大于25℃时，其所产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，造成混凝土的开裂，此时就可判定该混凝土属大体积混凝土。高层建筑的箱形基础或片筏基础都有厚度较大的钢筋砼底板，高层建筑的桩基础则常有厚大的承台，这些基础底板和桩基承台均属大体积钢筋砼结构。还有电厂烟囱基础，汽轮机基座也属大体积钢筋砼结构。温度裂缝是大体积混凝土施工过程中最常出现的问题。

为了保证大体积混凝土施工质量,必须认真分析大体积混凝土各种质量通病的原因,从原材料的选择、外加剂的使用、配合比的设计、混凝土的搅拌、运输、浇筑、温控、养护方法等方面着手,有针对性的采取技术保证、防范预控等措施,保证混凝土产品质量符合设计和规范要求。具体控制措施如下：

一、降低水泥水化热和变形

1.选用低水化热或中水化热的水泥品种配置混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥。

2.充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。

3.使用粗骨料，尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料，控制砂石含泥量，掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂，改善和易性、降低水灰比，以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

4.在基础内部预埋冷却水管，通入循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。

5.在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中，掺加总量不超过20%的大石块，减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。

6.在拌合混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。

7.设置后浇带，当大体积混凝土平面尺寸过大时，可以适当设置后浇带，以减小外应力和温度应力，同时也有利于散热，降低混凝土的内部温度。

二、降低混凝土温度差

1.选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土，或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒，运输工具如具备条件也应搭设遮阳设施，以降低混凝土拌合物的入模温度。

2.掺加相应的缓凝型减水剂，如木质素磺酸钙等。

3.在混凝土入模时，采取措施改善和加强模内的通风，加速模内热量的散发。

三、加强施工中的温度控制

1.在混凝土浇筑后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，夏季应注意避免暴晒，注意保湿，冬季应采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度发生。

2.采取长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度。

3.加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制。

⑴ 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℃。

⑵混凝土拆模时,混凝土的温差不超过20℃。

⑶ 配备专职测温人员，按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责,按时按孔测温 ,不得遗漏或弄虚作假 ,发现问题应及时向项目技术负责人汇报。测温记录要填写清楚、整洁 ,换班时要进行交底。

⑷ 测温工作应连续进行，经技术部门同意后方可停止测温。

⑸ 测温时若发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人,以便及时采取措施。

4.合理安排施工程序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土，避免其侧面长期暴露。

四、改善约束条件，削减温度应力

1.采取分层或分块浇筑大体积混凝土，合理设置水平或垂直施工缝，或在适当的位置设置施工后浇带，以减少每次浇筑长度的蓄热量，防止水化热的积聚，减少温度应力。

2.对大体积混凝土基础与岩石地基，或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层，如采用平面浇沥青胶铺砂、或刷热沥青或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲层，如铺设30-50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，释放约束应力。

五、提高混凝土的极限拉伸强度

1.选择良好级配的粗骨料，严格控制其含泥量，加强混凝土的振捣，提供混凝土密实度和抗拉强度，减小收缩变形，保证施工质量。

2.采取二次投料法，二次振捣法，浇筑后及时排除表面积水，加强早强养护，提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。

3.在大体积混凝土基础内设置必要的温度配筋，在截面突变和转折处，底、顶板与墙转折处，孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，以改善应力集中，防止裂缝的出现。

六、结束语

大体积混凝土结构的材料选择、施工技术与养护措施直接关系到结构的使用性能 ,若不能很好的了解大体积混凝土结构温度裂缝产生的原因以及采取的相应施工措施 ,实际生产当中就很难保证大体积混凝土的施工质量。虽然大体积混凝土很容易产生温度裂缝 ,但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明：只要我们在材料选择、施工工艺、以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构安全的温度裂缝的产生。

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