大體積砼施工裂縫的成因分析及控制措施

1、大體積砼施工裂縫的成因分析及控制措施【摘要】文章分析了大體積砼施工裂縫產(chǎn)生的原因，并針對成因提出了控制措施。文章認為，目前大體砼施工要做到優(yōu)化配合比，選用良好級配的骨料，嚴格控制砂石質量，降低水灰比，以降低砼最高溫升，降低砼所受的拉應力。同時，要加強施工現(xiàn)場的管理?！娟P鍵詞】大體積砼；施工裂縫；成因；控制 對于大體積砼，不同國家定義不同。美國定義：任何就地澆筑砼，若尺寸大，必須采取措施解決體積膨脹和水化熱，以便減小開裂為大體積砼。日本定義：結構斷面最小尺寸在80cm以上，水化熱引起的砼最高溫度與外界氣溫差大于25為大體積砼。我國定義：砼結構物實體最小尺寸大于或等于1m或預計會因水泥水化熱引起內

2、外溫差過大而導致裂縫的砼。在工業(yè)與民用建筑的設備基礎、箱形基礎、筏基底板、立墻及地下隧道等大體積砼施工中，由于水泥水化熱引起砼澆筑內部溫度和溫度應力劇烈變化，而導致砼發(fā)生裂縫現(xiàn)象。因此，控制砼澆筑塊體因水泥水化熱引起的升溫、砼澆筑塊體的里外溫差及降溫速度，防止砼出現(xiàn)溫度裂縫是施工技術的關鍵問題，必須認真對待。一、大體積砼施工裂縫產(chǎn)生的原因造成大體積砼施工裂縫的原因是復雜的，而且是綜合性的，主要有以下幾種：（一）溫度原因1由于溫差較大引起的，砼結構在硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，使砼表面和內部溫差較大，砼內部膨脹高于外部，此時砼表面將受到很大的拉應力，而砼的早期抗拉強度很低，因而

3、出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內發(fā)生，表面層以下結構仍保持完整。2由結構溫差較大，受到外界的約束引起的，當大體積砼澆筑在約束地基（例如樁基）上時，又沒有采取特殊措施降低，放松或取消約束，或根本無法消除約束，易發(fā)生深進，直至貫穿的溫度裂縫。（二）沉縮裂縫當然砼沉縮裂縫在大體積砼（特別是泵送大流態(tài)砼）施工中也是非常多的。砼澆筑成型后，養(yǎng)護工作不到位，沒有及時地進行表面履蓋，表面水份散失過快，導致砼內部與外部不均勻收縮。其表面干收縮大于其內部干收縮值。由于此干縮快慢差而形成的砼表面拉應力，也是砼產(chǎn)生裂縫的重要原因。主要表現(xiàn)在振搗不密實，沉實不足，

4、或者骨料下沉，表層浮漿過多，砼澆筑后，沒有及時抹壓實（特別是初凝前的二次拌壓），且表面覆蓋不及時，受風吹日曬，表面水份散失快，產(chǎn)生干縮，砼早期強度又低，不能抵抗這種變形而導致開裂。在施工中采用緩凝型泵送劑，延緩砼的凝結硬化速度，充分利用外加劑（特別是緩凝劑）的特性，適時增加抹加次數(shù)，消除表面裂縫，特別是初凝前的抹壓，這對消除表有效的。二、大體積砼施工裂縫的控制針對以上所分析的裂縫形成原因，我們可以采用以下措施加以控制：（一）嚴格控制砼的組成材料大體積砼一般都是采用商品砼和泵送工藝澆筑，泵送商品砼對原材料的技術指標要求很高。因此，首先砼的生產(chǎn)設備的穩(wěn)定運行和計量的精確應得到有效保障，組成砼的所有

5、材料應符合規(guī)范標準的要求，以確保砼的質量。1水泥品種的選擇。應根據(jù)大體積砼的特點，既要注意水泥的水化熱，又要注意水泥的收縮作用，選用低水化熱、低收縮的水泥，如抗硫酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥，而不要采用早強型水泥。2摻入粉煤灰，選擇減水劑，保證泵送流動度。在盡量少用水泥的基礎上，摻入一定量的粉煤灰，以保證膠凝材料的總量。摻入適量的優(yōu)質粉煤灰可以代替和節(jié)約水泥，一般摻量為水泥重量的15%20%，在加拿大標準中，此摻量值已達到25%。從反應堆廠房底板砼的試塊強度分析，粉煤灰的摻量提高，砼的強度稍有降低。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用，加強了粉末效應，增加了砼的密實度，可以改善砼的工作度，改善施工

6、性能，減少砼的泌水和離析現(xiàn)象，減少收縮。粉煤灰還能夠延緩水化熱峰值的出現(xiàn)，降低溫度峰值。粉煤灰和減水劑同時摻入砼中，可以降低水灰比，減少水泥漿量，提高砼的可泵性。3粗細骨料的選擇。配制大體積砼，應選用細度模數(shù)在2.73.1之間的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值為0.33，以合理粗細骨料的比例，砂率過高意味著細骨料多，粗骨料少，增加了收縮，對抗裂不利。碎石應采用連續(xù)級配、良好粒級的彈性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率應盡可能小一些，以利于降低收縮。4砼的配合比設計。應根據(jù)施工單位的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，優(yōu)化合理地選擇砼的強度和強度標準差。結合現(xiàn)場的實際要求，合理利用砼的后期強度，如60天、90天或更長時間的強

7、度。待添加的隱藏文字內容3（二）優(yōu)化砼的施工過程砼的抗拉強度遠小于抗壓強度，這是砼容易開裂的內在因素。普通砼極限拉伸離散性很大，因此在施工中必須創(chuàng)造條件，確保砼均勻密實。砼坍落度各車不要有大的差異，澆筑基礎時坍落度可控制在100140mm，坍落度大時會使表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或表層鋼筋上部的砼產(chǎn)生細小裂縫。為防止這種裂縫，在砼初凝前和砼預沉后采取二次抹面壓實措施。砼澆灌時，攪拌車在卸料前，要求高速運轉一分鐘，確保進入泵車受料斗的砼質量均勻。大體積砼的澆筑應合理分段，分層進行，使砼高度均勻上升，砼澆筑應連續(xù)進行，間歇時間不能過長，在前層砼初凝前必須把后層砼澆上。澆筑應在室外氣溫較低時進行，砼澆筑

8、氣溫不宜超過28，在炎熱的氣候條件下應采取降溫措施。在澆筑砼過程中，應嚴格按照施工組織設計的施工線路實施澆筑。禁止閑散人員在鋼筋上部停留。澆筑施工人員不應在鋼筋上部無序走動。采用雙層鋼筋網(wǎng)時，在上下層鋼筋網(wǎng)片之間應設置足夠的支撐用鋼筋撐腳，以保證鋼筋位置正確。在澆筑線路上，鋪設臨時操作腳手板。所有澆筑人員的工作原則上均應在腳手板上完成，以減少對鋼筋網(wǎng)的踩踏次數(shù)。臨時腳手板隨澆筑區(qū)域的轉移而移動。（三）加強砼的養(yǎng)護在盡量減小砼內部溫升的前提下，大體積砼的養(yǎng)護是一項關鍵工作，必須切實做好。養(yǎng)護主要是保持適宜的溫度和濕度條件，保溫的目的有兩個，一是減小砼表面的熱擴散，減小砼表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫；二是延長散熱時間，充分發(fā)揮砼強度的潛力和材料松馳特性，使平均總溫差對砼產(chǎn)生的拉應力小于砼的抗拉強度，防止產(chǎn)生貫穿性裂縫。潮濕養(yǎng)護的作用：一是剛澆筑不久的砼，尚處在凝固硬化階段，水化的速度較快，適宜的潮濕條件可防止砼表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫；二是砼在保溫（2540）及潮濕條件下可使水泥的水化作用順利進行，提高砼的極限拉伸和抗拉強度，使早期抗拉能力增長很快。在施工過程中正確規(guī)定拆模時間對防止裂縫的開展關系較大，早期因水泥水化熱使砼內部濕度很高，如過早拆模，砼表面溫度較低，形成很陡的溫度梯度，產(chǎn)生很大的拉應力，這對于早期強度低，極限拉伸小的砼處于不利的溫度條件下，就極易形成