大体积混凝土裂缝防治论文

第一篇：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》

混凝土，2001，[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》

混凝土，2003，[6] 段 峥：《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》

混凝土，2003，[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100cm 5

2/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。材料配臵、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》 混凝土，2001，[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》 混凝土，2003，[6] 段 峥：《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》 混凝土，2003，[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：大工论文浅析大体积混凝土裂缝

网络高等教育

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 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。

浅析大体积混凝土裂缝 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，浅析大体积混凝土裂缝

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。

浅析大体积混凝土裂缝 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

浅析大体积混凝土裂缝

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。

浅析大体积混凝土裂缝 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。

浅析大体积混凝土裂缝

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，浅析大体积混凝土裂缝 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

浅析大体积混凝土裂缝

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

浅析大体积混凝土裂缝

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

浅析大体积混凝土裂缝

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。

浅析大体积混凝土裂缝 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

第四篇：大体积混凝土温度裂缝防治措施

大体积混凝土温度裂缝防治措施

项目管理科 杜建豹 摘 要：大体积混凝土施工时产生的温度裂缝 ,破坏了结构的整体性、耐久性、防水性 ,影响结构安全和正常使用 ,危害严重。分析了裂缝产生原因 ,提出了在施工中应该采取的各种控制措施...关键词： 温度 裂缝 养护 引言

随着经济和施工技术的迅速发展 ,现代建筑中涉及到大体积混凝土施工也越来越多 ,如高层建筑基础、大型设备基础、水利大坝等。它们的主要特点就是体积大 ,水泥水化热释放比较集中 ,内部温度升高比较快。当大体积混凝土内外温差较大时 ,会使混凝土产生温度裂缝。众多工程实践证明 ,大体积混凝土施工难度比较大 ,混凝土产生温度裂缝的机率较多 ,稍有差错 ,轻者会影响建筑物的抗渗性能和外观质量 ,重者还会严重影响建筑结构的安全 ,甚至造成坍塌事故 ,从而造成无法估量的损失。因此我们必须从根本上分析大体积混凝土温度裂缝的产生原因 ,采取各种措施减少和控制温度裂缝的出现 ,来保证施工的质量。

1、温度裂缝产生的原因

大体积混凝土结构的整体性要求高 ,施工时如无特殊情况 ,一般要求一次性整体浇筑。浇筑后 ,水泥因水化反应引起水化热 ,由于混凝土体积大 ,内部与表面散热速率不一样 ,聚集在内部的水泥水化热不容易散发 ,混凝土内部温度将显著升高 ,而混凝土 表面则散热较快 ,与混凝土内部产生较大的温度差 , 使混凝土内部产生压应力 ,表面产生拉应力。同时在浇筑初期混凝土的弹性模量和强度很低 ,对水化热急剧温升引起的变形约束不大 ,温度应力比较小。随着混凝土龄期的增长 ,其弹性模量和强度相应提 高 ,对混凝土降温收缩变形的约束越来越强 ,即产生很大的温度应力 ,当混凝土的抗拉强度不能抵抗温度应力时 ,即产生温度裂缝。大体积混凝土产生温度裂缝的影响因素主要有:

1.1 水泥水化热的影响

水泥在水化反应过程中产生大量的热量 ,这是大体积混凝土内部温度升高的主要热量来源。由于大体积混凝土截面的厚度大 ,水化热聚集在结构内

部不易散发 ,会引起混凝土内部急剧升温 ,造成较大的内外温差 ,从而产生温度裂缝。

1.2 内外约束条件的影响

大体积混凝土一般与地基整体浇筑在一起 ,当 温度变化时会受到地基的限制 ,因而产生外部的约 束应力。当混凝土早期温度上升时 ,产生的膨胀变 形会受到约束面的约束而产生压应力 ,而此时混凝 土的弹性模量很小 ,徐变和应力松弛却较大 ,与基层连接也不太牢固 ,因而压应力较小 ,但是当温度下降时 ,则产生很大的拉应力。若产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度 ,就会出现垂直裂缝。工程实践证明 ,当混凝土的内外温差小于 25℃时 , 产生温度裂缝的几率就小的多。由此可见 ,降低大体积混凝土的内外温差和改善约束条件 ,是防止大体积混凝土产生裂缝的重要措施。

1.3 外界气温变化的影响

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开裂有着重要影响。混凝土浇筑温度与外界气温有着直接关系 ,浇筑温度又影响着混凝土的内部温度。大体积混凝土结构不易散热 ,其内部温度有的工程竟高达 90 ℃以上 ,而且持续时间较长。如外界气温下降 ,特别是气温骤降 ,会加大混凝土的温度梯度 , 温差愈大 , 温度应力也愈大。此时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 ,大体积混凝土的表面就会出现裂缝。

2、控制大体积混凝土产生温度裂缝的措施

大体积混凝土的施工技术要求比较高 ,特别在 施工中要防止混凝土因水泥水化热而引起的温度差。在施工时 ,必须从原材料选择、施工技术、养护、温度检测等有关环节做好充分的准备工作 ,才能防止大体积混凝土温度裂缝的产生。

2.1 原材料的选择

⑴ 选用发热量低初凝时间较长的水泥 如矿渣水泥。尽量降低混凝土中的水泥用量 ,减少水泥 水化反应产生的热量 ,降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失 ,可适度增加活性细掺料替代水泥。例如掺加适量的粉煤灰 减少水泥 用量，达到降低水化热的目的 , 但掺量不能大于30 %。

⑵ 粗细骨料级配良好。通过试验选择合理的 石砂级配。在满足混凝土强度的基础上，骨料尽量选用较大的粒径 5-40mm，要具有较好的级配。同时必须严格控制砂石料的含泥量 ,石子的含泥量 控制在 1 %以下，砂的含量在 2 %以下，这样既提高了混凝土抗压强度 ,又可以减少用水量和水泥的用 量。

⑶ 加适量的缓凝剂(如木质素磺酸钙)。掺加 缓凝剂不但可以延缓水化热的释放速度、推迟温峰的出现并延长混凝土的凝结时间，还可以改善混凝土和易性，减少水和水泥用量 ,从而降低水化热。

⑷ 拌制大体积混凝土的原材料均需进行检验合格后方可使用。

2.2施工技术措施

⑴

在炎热夏季进行施工时 ,要采取下列措施对材料进行降温 : ① 提前1周以上的时间将水泥入库降温 ,并保证水泥仓库有良好的通风；

②砂石堆进行覆盖 ,避免阳光直射 ,必要时向 骨料喷冷水；

③ 防止搅拌机在阳光照射下温升过高 ,可采用搭凉棚的方法为搅拌机遮荫；

④混凝土宜现场采用冷水拌制。

⑵ 浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净，而且混凝土的浇筑应连续进行，间歇时间不得超过3～5h，浇筑时必须严格控制混凝土的入模温度，混凝土最高浇筑温度不得超28℃，在浇筑混凝土时投入适量的毛石 ,以吸收热量并节约混凝土;在浇筑的混凝土内部预先埋置冷却管 ,用循环水来降低混 凝土内部温度峰值延缓升温速度;浇筑时若外界气 温过高 ,可采用在输送管上加盖草袋并喷冷水的方法。

⑶ 在施工现场要对商品混凝土逐车进行检查，测定混凝土的坍落度和温度，检查混凝土量是否相 符，严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。混凝土搅拌车到场等待时可采取向搅拌罐上喷冷水的措施来控制混凝土的浇筑温度。

⑷ 严格控制混凝土的浇筑速度。一次浇注的混凝土不可过高、过厚，以保证混凝土温度均匀上升。对于断面相差很大的结构和剪力墙的孔、洞、口 处 ,应先浇灌较深的部位 ,待静止 1～2h 混凝土沉降后 ,再与断面或孔洞上部的混凝土一起浇筑。墙板混凝土宜采用非泵送混凝土 ,利用塔吊和人力推车连续进行 ,以避免施工冷缝的出现。

⑸ 可以适当在混凝土中掺加合成纤维。混凝土中掺入合成纤维后 ,可使数以千万计的纤维三维均匀的分布在混凝土内部，混凝土塑性阶段干缩及冷缩所产生的表面一旦延伸到合成纤维即可停止发展。

⑹ 合理安排施工工序，遵循“同时浇捣、分层推进、一次到位、循序渐进”的成熟工艺，薄层浇捣，均匀上升，以利于散热。大体积混凝土浇筑时应尽量扩大浇筑工作面 , 分层浇捣 ,逐步推进。要严格控制振捣的时间及插 入深度 ,防止振捣过程中出现漏振。

根据结构特点 ,大体积混凝土的浇注方法可分为：全面分层、分段分层、斜面分层的浇注方案。如图1所示。

①图1a全面分层:在第一层混凝土全部浇筑完毕后 ,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。适用于结构的平面尺寸不太大的情况 ,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。

②图 1b 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。

③图1 c 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。

⑺振捣时振动棒应尽量垂直插入 ,快插慢拔 , 插点交错 ,均匀布置。在振捣上一层混凝土时 ,应深 入下一层约 50～100mm, 以消除层间的接缝。振捣时间以表面基本水平并出现水泥浆,混凝土不再冒气泡、不再明显坍落为度。必要时在混凝土凝结前的适当时间内进行二次振捣 ,以增加混凝土的密实 度 ,减少混凝土内部的微裂缝 ,提高混凝土的强度和抗渗性能。

⑻冬季大体积混凝土浇筑时 ,为防止表面散热过快 ,造成过大的内外温差,应在外部覆盖保温材料或者进行短时间加热 ,拆模后迅速回填土方以利保温。2.3 大体积混凝土的养护措施

养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工 作。养护时要保持适宜的温度和湿度 ,以便控制混 凝土内外温差 ,促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土温度裂缝的产生和发展。根据工程的具体情 况，应尽可能多养护一段时间 ,拆模后应立即回填土或覆盖保护。同时要预防冬期骤冷寒潮气候影响 ,以控 制内外温差 ,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，防止因温度梯度引起混凝土的 开裂。

大体积混凝土养护阶段防止温度裂缝的措施主要有 :

⑴ 浇筑后2h采用塑料膜对表面覆盖,可有效增加混凝土的表面温度 ,减小总温差。若在冬季施工需在塑料膜上面加上草垫保温等。

⑵ 混凝土浇筑后 ,应在终凝后两小时开始带水养护 , 养护期14天以上。夏季浇筑大体积混凝土 时 ,可采用积水养护的方法。在混凝土表面上用砖砌成浅水池 ,然后放入 300mm 深的水，起保护和养护双重作用。

⑶ 冬季施工时 ,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 25 ℃。

2.4 大体积混凝土施工中的温度检测措施

要对大体积混凝土进行有效的温度控制 ,就必须进行科学检测。设置测温点 , 以便了解内外温差的数据 ,及时采取相应措施 ,以保证控制的准确性。

大体积混凝土温度的检测要在混凝土浇灌完毕后 2 天开始 ,检测时间为1个月 ,在前面7天 ,每隔2 小时测温一次 ,以后每隔8小时测温一次。在浇筑混 凝土时 ,采用预埋温度传感片和测温仪 ,一般布置上中下三个混凝土内部测温点和一个混凝土表面控制的测温点，从浇筑开始测温，浇筑完后根据温控指标及时调整保温、保湿等养护条件。混凝土养护阶段的温度检测应注意以下几点 ：

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 度或温度异常，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。

3、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。

参考文献 : [1] 中国建筑工业出版社.建筑工程施工手册.2003.4 [2] 张仁水.建筑工程施工.北京：中国矿业大学出版社.2000 [3] 卢经扬等.土木工程材料.北京：煤炭工业出版社.2004

第五篇：浅析大体积混凝土裂缝 (大工)论文 2015.9.5

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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： 宿迁奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程 年 级： 2013年秋季 学 号： ***4 学 生： 左冬杨 指导教师： 周延艳 完成日期： 2015 年 9 月 5 日

浅析大体积混凝土裂缝

内容摘要

随着中国建筑业行业的发展，中层、高层、超高层建筑不断涌现，各种大型桥梁、场馆不断投入建设，在大体积混凝土结构的建设和使用过程中，大体积混凝土出现裂缝是一种非常普遍的现象，这不仅对构筑物外观产生较大影响，同时对构筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重时对构筑物的安全性构成威胁，甚至于完全丧失其使用功能。目前，裂缝问题引起了人们的广泛关注。因此，探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其补救措施是很有必要的。本文介绍了钢筋混凝土裂缝类型及产生原因，从材料因素、设计因素和外界因素三方面论述了预防裂缝的具体方法。提出三条比较常用的裂缝处理措施。并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。

关键词：大体积混凝土；施工技术；裂缝控制；裂缝处理方法方法

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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 干缩裂缝.................................................2 1.2 收缩裂缝.................................................2 1.3 温度裂缝..................................................3 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 2.1.1 材料选用..............................................4 2.1.2 配料..................................................4 2.1.3 配筋..................................................5 2.2 采用合理的施工方法...........................................5 2.2.1 混凝土浇筑............................................5 2.2.2 模板工程..............................................6 2.3 科学、合理的养护措施.........................................6 2.3.1 大体积混凝土的养护要求................................6 2.3.2 大体积混凝土的养护措施................................7 2.4 设计措施.....................................................7 3 大体积混凝土裂缝的处理方法.......................................9 3.1 表面修补法...................................................9 3.2 填充法.......................................................9 3.3 结构补强法...................................................9 3.4 灌浆法......................................................10 3.4.1 水泥灌浆.............................................10 3.4.2 化学灌浆.............................................10 4 案例分析........................................................11

浅析大体积混凝土裂缝

4.1 工程概况....................................................11 4.2 预防措施....................................................11 4.2.1工段的划分.............................................11 4.2.2机械的选择.............................................11 4.2.3混凝土施工.............................................12 4.2.4混凝土测温.............................................13 4.2.5混凝土养护.............................................13 4.3 大体积混凝土裂缝控制........................................13 4.3.1控制内约束温度裂缝的措施...............................14 4.3.2控制外约束温度裂缝的措施...............................14 4.4 筏板式基础后浇带施工........................................15 4.4.1后浇带的留设及支模.....................................15 4.4.2混凝土浇筑.............................................15 4.4.3预防外界水及杂物侵入底板后浇带的防护措施...............15 4.4.4后浇带混凝土浇筑.......................................16 4.5 取得效果....................................................16 5 结 论.........................................................17 参考文献...........................................................17

浅析大体积混凝土裂缝

引 言

大体积混凝土施工技术被广泛运用于现代建筑工程当中，在当今的工程建设中具有较为重要的地位。尤其是在工业和民用建筑工程中对于大体积混凝土的施工技术和施工质量的要求越来越高。大体积混凝士施工过程中最容易出现的质量问题便是工程结构的裂缝，工程结构的裂缝严重影响着工程的质量。出现工程结构裂的原因大多是由于水泥水化热导致温度的应力比混凝土的抗拉强度好高所造成的，本文通过对大体积混凝土施工技术进行探讨，以避免工程结构裂缝等影响工程质量问题的发生及部分解决方法。

浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析

引起混凝土裂缝的根本原因是混凝土结构物中的应力超过了混凝土自身能够承受的应力强度，由于混凝土的抗拉强度大约只有其抗压强度的1/6～1/15，因此裂缝的出现绝大多数是受拉应力控制的。混凝土的裂缝的成因十分复杂，因素很多，大致可从以下几方面来分析。

1).从内因上讲，有原材料不佳、均匀性不好、配合比不优、水化热温升、自身体积变形及其热学、力学性能达不到混凝土抗裂要求；混凝土结构物形式不合理，容易造成过大的应力集中；混凝土建筑物分缝分块不恰当，难以承受外界条件和荷载的影响。

2).从外因上讲，有气温、温度等外界环境因素的变化，有基础、老混凝土的约束，有基础不均匀沉陷和结构物外部荷载及施工工艺等。

1.1 干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土早期养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快、变形较大，内部约事，产生较大拉应力而产生裂缝。干啥裂缝通常会影响混凝土的渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝承载力等等。

1.2 收缩裂缝

混凝土中80％的水分要蒸发，约20％的水分是水泥硬化所必须的。混凝土水化作用产生的体积变形，称为“自身体积变形”，该变形主要取决于胶凝材料的性质，对于普通水泥混凝土来说，大多数为收缩变形，少数为膨胀变形。

如前指出，在混凝土中尚有80％的游离水分需要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩(干缩)，这种收缩变形不受约束条件的影响。若有约束，即可引起混凝土的开裂，并随龄期的增长而发展。混凝土的收缩机理比较复杂，其最大的原因，可能是内部孔隙水蒸发变化时引起的毛细管引力。收缩在很大程度上是有可逆现象的。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．干湿交替将引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。此外，影响混凝土收缩的因素很多，主要是水泥品种和混合材、混凝土的配合成分，化学外加剂以及施工工艺，特别是养护条件等。

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1.3 温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝，在工程中，这种裂缝比较常见，譬如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。温度裂缝大多发生在施工的中后期间，缝宽受温度变化影响较明显。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热，内部的温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时，如施工中过早拆除模板，冬季施工过早拆除保温层，或受到寒潮袭击，都会导致混凝土表面急剧的温度变化，使其因降温而收缩。此时，表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度又很低，因此出现裂缝。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，这种裂缝只在接近表面较浅的范围内出现。深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大。如大体积混凝土凝结和硬化过程中，水泥和水产生化学反应，释放出大量的热量，成为“水热化”，导致混凝土块体温度升高，当混凝土块体内部的温度与外部的温度相差很大，以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变，就会形成裂缝。

浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝的预防措施

2.1 注意原材料的选择

2.1.1 材料选用

(1)水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。

(3)细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。

(4)外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。

(5)极采用掺合料和混凝土外加剂，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

(6)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

(7)钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。(8)钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之间的砼开裂。2.1.2 配料

(1)配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；禁止任意增加水泥用量。

(2)混凝土运输过程中，车鼓保持在每分钟约6转，并到工地后保持搅拌车高速运转到4至5分钟，以使混凝土浇筑前充分再次混合均匀。如遇塌落度有所损失，可以掺一定的外加剂以达到理想效果。

(3)浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度、不得随意留置施工缝。

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2.1.3 配筋

(1)混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用。结构设计中经常忽略构造钢筋的重要性，因而经常出现构造性裂缝。合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸，可有效避免构造性裂缝的产生。

(2)施工中对钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。

(3)钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。

2.2 采用合理的施工方法

2.2.1 混凝土浇筑

(1)混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。

(2)加强混凝土的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。

(3)大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。

(4)开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。

(5)加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。

(6)合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。

(7)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

(8)对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

(9)夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

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2.2.2 模板工程

(1)模板构造要合理，以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝。(2)模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。

(3)合理掌握拆模时机。拆模时间不能过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂；但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护时机。

2.3 科学、合理的养护措施

刚浇筑的混凝土强度低、抵抗变形能力小，如遇到不利的温湿度条件，其表面容易发生有害的冷缩和干缩裂缝。保温的目的是减小混凝土表面与内部温差及表面混凝土温度梯度，防止表面裂缝的发生。无论在常温还是在负温下施工，混凝土表面都需覆盖保温层。常温保温层，可以对混凝土表面因受大气温度变化或雨水袭击的温度影响起到缓冲作用；负温保温层则根据工程项目地点、气温以及控制混凝土内外温差等条件进行设计。但负温保温层必须设置不透风材料覆盖层，否则效果不够理想。保温层兼有保湿的作用，如果用湿砂层，湿锯末层或积水保湿效果尤为突出，保湿可以提高混凝土的表面抗裂能力。2.3.1 大体积混凝土的养护要求

1）、在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，现场实测是控制大体积混凝土施工中是一重要环节：根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制数据有关的数据(里外温差、最高温升及降温速度等)，可根据这些实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。

2）、保温养护的时间，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，如何时开始覆盖保温材料对保温最有利呢?目前施工单位大都在混凝土表层终凝后就开始覆盖保温层，这无疑偏早，合理的保温时间应从混凝土降温时开始，这是因为：1)混凝土在升温阶段基本上处于受压状态(表面拉应力非常小)，混凝土出现裂缝的机会非常小；2)如果在升温阶段开始保温，这实际上是进行混凝土蓄热，势必提高了混凝土的最高温升，根据多年经验，混凝土保温开始至少在混凝土浇筑3d以后进行；3)大体积混凝土的养护期不得少于28天，保温层覆盖层的拆除应分层逐步进行。

3）、保温养护过程中，应保持混凝土表面湿润。保湿可以提高混凝土的表面

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抗裂能力。有资料表明，潮湿养护时，混凝土极限拉伸值比干燥养护时要大20％—50％。

4）、具有保温性能良好的材料可以用于混凝土的保温养护中。在大体积混凝土施工中可因地制宜地采用保温性能好，又便宜的材料作为大体积混凝土的保温养护，如塑料薄膜、草袋等。

5）、在大体积混凝土养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。否则，易使大体积混凝土产生裂缝。

6）、在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧裂干燥等措施。当采用木模板，而且木模板又作为保温养护措施的一部份时，木模板的拆除时间应根据保温养护的要求确定。2.3.2 大体积混凝土的养护措施

1、蓄水养护。混凝土终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，采取蓄水养护是一种较好的方法。我国许多工程曾经采用，并取得良好的效果。水的导热系数为0．58w／(m·K)，具有一定的隔热保温作用。这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中心和表面的温度差值，从而可防止混凝土的裂缝开展。

2、表面保温层养护。在混凝土的表面铺设各种保温材料，可以有效地防止混凝土表面的热量散失，降低新浇筑混凝土的表面与内部之间的温差，延缓混凝土的降温速率。

3、尽快回填土。在大体积混凝土结构拆模后，宜尽快回填土，用土体保温避免气温骤变时产生有害影响，亦可延缓降温速率，避免产生裂缝。我国有的大体积混凝土结构工程就因为拆模后未回填土而长期暴露在外，结果引起裂缝。

2.4 设计措施

(1)建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。

(2)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

(3)控制建筑物的长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。

(4)正确设置变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理。

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(5)合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。

(6)限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制，可以和其它结构缝合并使用。

(7)部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁，以适应窗台的变形，防止窗台处产生竖直裂缝。

(8)构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。

(9)减少地基的不均匀沉降，在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法，来调整地基的不均匀变形。

(10)层层设置圈梁、构造柱，可以增加建筑物的整体性，提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止或减少裂缝。

(11)积极采用补偿收缩混凝土技术：在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。

(12)重视对构造钢筋的认识：在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝的处理方法

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，填充法，结构加固法，灌浆法等方法。

3.1 表面修补法

适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理，亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。

（1）表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿深进裂缝凿成凹槽，扫除并洒水湿润，先刷水泥净浆1层，然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。

（2）表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好，若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥（涂料）涂抹。

（3）表面涂刷油漆、沥青。涂刷前，混凝土表面应干燥。

（4）表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条V形或U形深槽，V形槽用于一般裂缝的治理，U形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氧乙烯胶泥、沥青油膏等，表面作砂浆保护层。

3.2 填充法

混凝土填充法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3.3 结构补强法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。

（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注，锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后，锚杆成为结构的一部分，能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆，锚固作用更明显，甚至能使混凝土弥合。

（2）钢板补强法，是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上，再用锚杆安装固

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定。为了结合紧密，也就可先将钢板固定，再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。

（3）钢筋混凝土补强法，是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土，起到封闭裂缝，提高承载力，阻止裂缝发展的作用。

3.4 灌浆法

3.4.1 水泥灌浆

一般用于大体积混凝土结构的修补，主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。

钻孔孔距一般为1m～1.5m，钻孔轴线与裂缝呈30°～40°斜角，孔深应穿过裂缝面0.5m以上，当有两排或两排以上的孔时，宜交错或呈梅花形布置；冲洗在钻孔完毕后进行，其顺序按竖向排列自上而下逐孔冲洗；止浆及堵缝是缝面冲洗干净后，在裂缝表面用水泥砂浆（或环氧胶泥）涂抹；埋管安装前应在外壁裹上旧棉絮并用麻丝缠紧，然后旋入孔中，孔口管壁周围的孔隙用旧棉絮或其他材料塞紧，并用水泥砂浆或硫酸砂浆封堵，防止冒浆或灌浆管从孔口脱出；试水是用0.098MPa～0.196MPa压力水作渗水试验，采用灌浆孔压水、排气孔排水的方法，检查裂缝和管路畅通情况，然后关闭排气孔，检查止浆堵漏效果，并湿润缝面，以利于粘结；灌浆应采用425号以上的普通水泥，灌浆压力一般为0.294MPa～0.491MPa，压浆完毕时浆孔内应充满灰浆，并填入湿净砂，用棒捣实，每条裂缝应按压浆顺序依次进行，当出现大量渗漏情况时，应立即停止泵堵漏，然后继续压浆。

3.4.2 化学灌浆

化学灌浆能控制凝结时间，有较高粘结强度和一定的弹性恢复力，结构整体性效果好，适用于各种情况下裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。常用的灌浆材料有环氧树脂浆液（能修补缝宽0.2mm以下的干燥裂缝）、甲凝（能灌0.03mm～0.1mm的干燥细微裂缝）、丙凝（用于堵水、止漏及渗水裂缝的修补，能灌0.1mm以下的细裂缝）等，环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等有点，应用最广。

灌浆操作主要工序是表面处理（布置灌浆嘴和试气）、灌浆、封孔，一般采取骑缝直接用灌浆嘴施喷，不另设钻孔。

浅析大体积混凝土裂缝 案例分析

4.1 工程概况

某工程总建筑面积接近70000m2，该工程分为地下和地上部分，地下部分为21203 m2，其中地上部分为47929 m2。建筑物东西轴线234m.南北轴线宽84m。基础底板长236m，宽85.8m，该基础属于梁板式筏基。筏板厚500mm.基础梁500/5501700mm，混凝土总量约为13000m.属于大体积混凝土。底板设置纵向后浇带5条，横向后浇带1条，后浇带将底板划分为12个小块，每块底板的混凝土量为1000～1330m，后浇带属于温度后浇带。筏板(梁)混凝土强度等级为C30，抗渗等级为0.8MPa。

4.2 预防措施

大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。4.2.1工段的划分

根据工程的筏板式基础长宽度、厚度.以及是否设计有后浇带等情况，合理划分施工段。一般情况，筏板式基础根据工程施工组织设计规定的施工流水段、筏板式基础厚度以及后浇带位置等划分。每一段应尽量一次浇筑成型，中间不得另行划分施工段。对于存在后浇带或基础边缘处无挡墙的基础，为确保后浇带或基础边缘筏板混凝土的密实性，在每段混凝土浇筑之前，在其边缘安装双层钢板网，并做可靠支撑。4.2.2机械的选择

施工机械选择合理与否对基础混凝土浇筑质量及浇筑速度起决定性作用。对于使用预拌混凝土的工程，混凝土输送泵的数量应以6O～80m3(h·台1标准为依据进行布置.并应综合机械台班等经济效益。当基础厚度较薄(<500mm)、现场基坑周边场地比较宽阔的，可利用混凝土输送泵车进行施工：对于已经安装塔式起重机的现场。也可在泵送的基础上，利用塔式起重机辅助施工。

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4.2.3混凝土施工

混凝土浇筑时总体上要分层、分块、分带浇筑，首先分层：筏板分层位置设在翻梁上。内翻梁施工缝设在筏板表面处，外周边翻梁施工缝设在距筏板上表面200arm处。分层处均按施工缝要求处理.外周边施工缝需加设止水钢板。其次分块：按施工图要求的“一纵、五横”后浇带，将整个筏板分割成l2块，即12个流水施工段。最后分带：在每个流水施工段内再分浇筑带，浇筑带宽按小于3m设置。斜面分层浇筑厚度不大于500mm。加强“二次振捣”，确保新旧带、新旧斜面分层的接茬处不出现冷缝。

根据工程具体情况.通过试验试配确定了C30、S6混凝土配合比(kg/m3)：水泥：砂：石：水=220：751：1147：148;掺和料(kg/m：UEA膨胀剂27kg，粉煤灰134kg。水灰比0.67，砂率39.6%。

(1)布料顺序：混凝土布料应由远而近分层分带进行。

(2)浇注带宽度计算：计划用两台输送泵：泵送能力30m3/(台·h);最长浇注带按50m计：板厚：500arm：混凝土初凝时间：2h34min：则混凝土的最大浇注带宽度为：(2x30x2.5)/(50X0.5)=6m。考虑施工时正值夏季，气温较高，为确保新旧带接茬处不出现冷缝.浇注带宽度计划为3m，则混凝土的接茬时间为lhl7min.远低于混凝土的初凝时间，能满足要求。

(3)浇筑混凝土时，采用拖式泵和汽车泵相结合的方法布料，拖式泵采用布料机(臂长15m)布料。布料时应在3m浇注带范围内移动布料。按1：6～1：10坡度斜面分层浇筑。为防止混凝土流淌过远，在浇注带处用密插短钢管的方法对混凝土封堵，但钢管必须在45min内拔出。

(4)混凝土的振捣：沿浇注斜面布置3排振捣器。振捣混凝土时，振动棒移动间距为400mm左右，振捣时间为15s，要快插慢拔，且防止过振。在混凝土终凝前(约第一次振捣后隔20～30min)，应进行第二次复振。如图1所示。

(5)排除泌水：混凝土分层浇筑时，上下层施工的间隔时间较长，经过振捣后混凝土的泌水和浮浆顺着混凝土坡面流到坑底。这部分泌水在混凝土浇筑完后流向未浇注的防水保护层上，应及时清理。

(6)“二次抹压”：在混凝土终凝前进行“二次抹压”(用木抹子边洒水边搓压)，消除混凝土早期干缩裂缝。

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(7)留置施工缝：一旦因交通堵塞、停水、停电或机械等原因出现较长时间停顿，则应及时留置应急施工缝f利用已进场的混凝土留置较规整的接茬);恢复浇筑前，该处必须按施工缝的规定进行处理后，方可开始浇筑。混凝土浇筑中，应保证混凝土的供应。4.2.4混凝土测温

混凝土测温采用小型电子测温仪测定，浇筑混凝土时事先在每个预定测温点上、中、下布置热敏电阻测温探头，并留出线头，编号记录、测温点布置。测温要求测混凝土的人模温度、测大气温度、混凝土表面温度、中部温度及下部温度，测温时间不少于30d，每天分别在2时、8时、14时、20时进行测温。4.2.5混凝土养护

混凝土养护温度：应控制在两个25qC范围内。混凝土终凝后，根据测温记录.及时掌握温差变化。当混凝土表面和中心温度差925℃时，或混凝土的表面与环境温度差≥25℃时，均应及时采取调整保温的办法保温养护。

混凝土养护湿度：宜采用满蓄水养护。在混凝土k表面的四周及临浇筑方向的尚未终凝混凝土与已终凝混凝土分界处铺压一行机砖，用混凝土表面的浆体勾缝，注满水f水层厚度约50mm)养护。蓄水养护期不少于7d.然后采用洒水继续养护不少于7d。对翻梁部位采取麻袋片覆盖，经常浇水，保持湿润的方法进行养护。养护时间不少于14d。

4.3大体积混凝土裂缝控制

大体积混凝土最易产生温度裂缝和干缩裂缝，裂缝的产生对强度及防水造成负面影响。裂缝产生的原因有：原材料、配合比、振捣、养护及温控等多项因素。为了控制裂缝的出现，着重从控制升温、延缓温降速度，减小混凝土收缩，提高混凝土极限拉伸，改善约束程度等方面，采取一系列技术保证措施。

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4.3.1控制内约束温度裂缝的措施

(1)采用超大掺量粉煤灰混凝土，大幅度减少水泥用量，降低混凝土绝热温升是最直接简便的途径：

(2)掺加高效缓凝减水剂，减小收缩应力;高效缓凝减水剂可降低混凝土水灰比.减缓水泥硬化速度，从而使水化热分散释放，避免过于集中，达到控制温度升高的目的;(3)控制混凝土内外温差、表面与外界温差，防止混凝土表面急剧冷却，加强混凝土养护，严格控制混凝土升温速度，使混凝土表面和内部温差小于25℃。混凝土终凝后采用表面满蓄水保温养护。4.3.2控制外约束温度裂缝的措施

(1)增设板底滑动层(一道3mm厚SBS)，减小板底阻尼(抗滑摩阻约束力)，以消除基层约束和嵌固作用;(2)控制混凝土出机温度不高于28，混凝土入模温度不高于32℃：

(3)采用超大掺量粉煤灰技术，利用混凝土后期强度，用R60替代R28作为设计强度;掺人高效减水剂以便泵送;粉煤灰的加人，可改善混凝土的和易性及可泵性部分取代混凝土水泥用量，减少混凝土单方水泥用量.降低混凝土中水泥的水化热及减小混凝土的收缩：

(4)采用对砂子遮阳防晒、对石子喷洒凉水冷却以及对散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高等措施，来降低混凝土的出机温度;(5)合理安排施工工序，采用分带斜面分层浇筑法进行薄层浇捣，均匀上升，以便于散热：

(6)加强混凝土的养护，蓄水养护7d，洒水养护7d，使混凝土表面缓慢冷却;(7)大体积混凝土裂缝控制计算。

通过大体积混凝土内温度应力来确定.即水化热绝热温升值、各龄期混凝土收缩变形值、各龄期混凝土收缩当量温差、混凝土的温度收缩应力、抗裂安全度等来方面进行计算。

浅析大体积混凝土裂缝

依据计算结果，当综合温差△T不超过25℃时，可保证混凝土不出现温度应力裂缝，如果超过.则必须采用加厚保温材料及塑料薄膜的方法提高混凝土表面养护温度(即Th)，使得混凝土内外温差控制在25℃之内，方可保证不出现裂缝。

4.4筏板式基础后浇带施工

4.4.1后浇带的留设及支模

本工程后浇带共计约650m，底板厚500mm，减去钢筋保护层厚度及钢筋直径，净高只有350mm，加之后浇带中间有300arm宽钢板止水带。所以，用普通支模方法很难施工，因模板封闭不严会造成混凝土漏浆，致使后浇带后期施工极为困难。通过实践，采用钢筋骨架为支撑，钢板网及铁丝网为隔离层的永久模板支模方法，很好地解决了以上难题。4.4.2混凝土浇筑

严格按施工方案的流水作业要求进行。浇筑混凝土前须检查钢丝网模板的加固和支撑。在混凝土浇筑和振捣过程中.应特别注意分层浇筑厚度和振捣器距钢丝网模板的距离。为防止混凝土振捣中水泥浆流失严重，应限制振捣器与钢板网模板的距离不小于50cm，混凝土浇筑厚度≤300mm，以免因浇筑厚度较大钢丝模板的侧压力增大而向外凸出、造成尺寸偏差。

4.4.3预防外界水及杂物侵入底板后浇带的防护措施

(1)为防止外界雨水从侧墙外流人带内，在后浇带两端侧墙处各增设挡水砖墙，墙两侧抹水泥砂浆。

(2)在带宽两侧50cm处用砂浆或砖砌垒起宽5cm左右的挡水带，以防止地下室底板施工积水流入后浇带。

(3)为防止杂物落入后浇带内，在底板混凝土浇筑完毕，拆除模板并清理干净后浇带，室内底板后浇带用防水胶合板覆盖固定，底板外缘后浇带用混凝土预制盖板封盖。

浅析大体积混凝土裂缝

4.4.4后浇带混凝土浇筑

(1)浇筑前先清除钢筋表面锈层，施工缝处混凝土表面重新凿毛，浇水冲刷干净并保持湿润。浇筑前用喷枪(用水和空气)清理底板表面的流浆、铁锈粉末、零星混凝土渣屑和积水冲洗往积水坑。积水坑处设抽水泵，将坑内积水抽至地面排水井。

(2)后浇带内的后浇混凝土，使用微膨胀的混凝土灌实。微膨胀混凝土采用掺加膨胀外加剂与早强减水剂。混凝土的强度比原设计混凝土提高一级。后浇带混凝土浇筑后浇水养护时间不得少于28d。

(3)后浇带混凝土的浇灌时间，以设计要求为准。

4.5 取得效果

通过对大体积混凝土施工过程的严格控制，而且在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，采用合理的方法进行处理，工程的整体质量取得了显著的效果，达到了较好的水平。通过实例表明，充分考虑的施工过程中的因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。并且积累了较丰富和全面的经验，对于今后同类型结构的构筑物施工质量提供了有效的保证。

浅析大体积混凝土裂缝 结 论

钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，是不可避免的，其有害程度是可以控制的，有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的，设计、施工、材料等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的，必须全面系统的考虑。从裂缝的分类入手，弄清裂缝出现的原因，对裂缝采取措施加以正确的处理，能够避免钢筋混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，钢筋混凝土结构裂缝问题将会逐渐得到圆满的解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

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