秦慶義

（中國水利水電第二工程局有限公司，北京 100120）

1 基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

大體積混凝土裂縫主要可分為結(jié)構(gòu)型裂縫和材料型裂縫，其中結(jié)構(gòu)型裂縫是受到外部荷載的作用引起的，材料型裂縫由非受力變形變化引起的，例如受到溫度變化或混凝土的收縮導(dǎo)致的裂縫，為避免混凝土發(fā)生裂縫給工程造成經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)加強(qiáng)對基礎(chǔ)大體積混凝土施工裂縫分析。

1.1 裂縫的形成原因

混凝土主要由水泥、石子、砂子等組成，由于原材料受外界溫度影響較大，如不能制定有效的措施，極可能導(dǎo)致溫度裂縫發(fā)生。實(shí)踐表明，水化熱是產(chǎn)生裂縫最重要的因素，混凝土的不散熱性，使內(nèi)部水化熱很難揮發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高，而混凝土表面溫度則為常溫，這種內(nèi)外溫差對處于初期的混凝土來說當(dāng)拉應(yīng)力大于其抗壓強(qiáng)度值時(shí)，使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而產(chǎn)生裂縫；從另一方面來說，拆模后，表面溫度暴露在空氣中，表面溫度急劇下降，同樣會使裂縫產(chǎn)生；在大體積混凝土澆筑過程中，隨著澆筑時(shí)間的延長，混凝土內(nèi)部的熱量聚集在一起達(dá)到一定的溫度，熱量散失后達(dá)到常溫狀態(tài)，這時(shí)與內(nèi)部最高溫度相比存在溫差，致使溫度裂縫發(fā)生。

1.2 施工不規(guī)范造成的裂縫

混凝土的性能與很多影響因素有關(guān)，必須在混凝土澆筑過程，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和施工圖紙進(jìn)行施工，以保證大體積混凝土的澆筑質(zhì)量。實(shí)際施工過程通常由于操作不規(guī)范導(dǎo)致質(zhì)量、安全事故的發(fā)生，例如有的施工人員不能從整體上認(rèn)識混凝土，片面認(rèn)為只要控制好配合比、骨料粒徑就可以了，這是一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識。混凝土是一個(gè)從配合比設(shè)計(jì)、原材料選取、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)的一個(gè)系統(tǒng)工程，在施工過程中應(yīng)制定詳細(xì)的控制措施，從原材料控制入手，加強(qiáng)對原材料的質(zhì)量控制，減少因原材料造成混凝土裂縫的出現(xiàn)。

在高層建筑施工過程中，泵送混凝土是最為經(jīng)濟(jì)、高效的澆筑方式，但如果不能有效的控制混凝土粗骨料粒徑大小，將導(dǎo)致水泥用量增加，砂率增大，混凝土體積收縮變大。同時(shí)，在混凝土澆筑中，振搗人員要掌握要領(lǐng)，確保振搗密實(shí)、均勻，不要接觸鋼筋及預(yù)埋件，不出現(xiàn)漏振、過振現(xiàn)象，不要在振搗時(shí)腳踩在鋼筋上，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，否則將導(dǎo)致混凝土裂縫的發(fā)生。根據(jù)不同部位的模板及其支架，等強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性符合要求后才能拆模，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2 防止基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫措施

2.1 控制水泥水化熱

水泥是組成混凝土重要的膠凝材料，混凝土內(nèi)部溫差主要由水化熱產(chǎn)生的，為控制水化熱應(yīng)采取早期水化熱低的水泥，并選擇適宜的礦物組成和水泥細(xì)度模數(shù)。通過試驗(yàn)表明，當(dāng)水泥中的鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量較多時(shí)，其混凝土內(nèi)部的水化熱就較高，因此，為降低水化熱，必須降低熟料中的鋁酸三鈣和硅酸三改含量，并保證水泥的細(xì)度模數(shù)達(dá)到一定數(shù)值，但不能降低水泥活性。

2.2 摻加粉煤灰

混凝土中摻加粉煤灰在一定程度上節(jié)約了成本，減少了水泥的用量，并提高混凝土的和易性，降低了水化熱。粉煤灰的使用不但減少了環(huán)境污染，而且改善了混凝土的性能，粉煤灰的顆粒較細(xì)，能在混凝土更加均勻的分散，使混凝土中總的孔隙率減小，孔結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)化，性能提高。

2.3 摻加外加劑

在實(shí)際應(yīng)用中，通過加入外加劑可得到大體積混凝土的某項(xiàng)性能，外加劑的添加可有效減小混凝土收縮的可能。減水劑在大體積混凝土中可使混凝土的和易性進(jìn)一步提高，水灰比降低，水泥用量減小，從而降低混凝土發(fā)生裂縫的概率。

在混凝土中添加緩凝劑可使混凝土的放熱峰值延緩，且混凝土的強(qiáng)度跟齡期成正比關(guān)系，當(dāng)混凝土達(dá)到放熱峰值時(shí)，混凝土的強(qiáng)度將增大，有利于混凝土和易性的改善及減小裂縫出現(xiàn)的概率。

2.4 規(guī)范施工過程

基礎(chǔ)大體積混凝土應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工。做好對原材料質(zhì)量控制，嚴(yán)格檢查混凝土的坍落度是否滿足設(shè)計(jì)要求，并采取措施降低混凝土拌和物出機(jī)口的溫度，確保拌和物的溫度符合施工要求。

大體積混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的振搗要求，采取相應(yīng)的振搗棒，并控制振搗棒插入混凝土中的深度，振搗時(shí)插點(diǎn)均勻、密實(shí)，快插慢拔，等振搗混凝土的表面泛漿時(shí)停止振搗，澆筑完成后，施工人員應(yīng)將其表面用木抹子將表面壓實(shí)、抹平，確保表面無裂縫。根據(jù)所要澆筑混凝土的高度制定科學(xué)合理的澆筑方法，當(dāng)澆筑量大、高度較高時(shí)可實(shí)行分層澆筑，分層流水振搗，應(yīng)確保上下層混凝土的良好結(jié)合。減小縱向施工縫出現(xiàn)的概率，保證混凝土的整體性和抗剪性符合設(shè)計(jì)要求。

夏季進(jìn)行大體積混凝土澆筑時(shí)，可實(shí)行早晚澆，避開在太陽輻射強(qiáng)的時(shí)間澆，避免由于溫度高使混凝土溫度升高，內(nèi)外部產(chǎn)生溫差導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，若高溫時(shí)節(jié)必須進(jìn)行施工，可在初期通冷水來降低混凝土溫度，但應(yīng)控制通冷水的時(shí)間，假如通冷水過長，將使內(nèi)外溫差增大，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；冬季施工時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?，以避免因混凝土受凍發(fā)生裂縫。

2.5 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土澆筑完畢后，養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)在混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面具有一定的濕度，減小外界高溫的影響，防止在混凝土的表面發(fā)生干縮裂縫，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的增加。根據(jù)混凝土規(guī)范規(guī)定，一般在澆筑完成后12～18h內(nèi)應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，同時(shí)，應(yīng)確保養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于28d或設(shè)計(jì)齡期。

3 結(jié)語

綜上所述，基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫是由多種原因引起的，在施工過程中采取相應(yīng)的技術(shù)控制措施，運(yùn)用先進(jìn)的施工工藝，科學(xué)、合理的施工方法，可有效防止裂縫的發(fā)生，對提高基礎(chǔ)大體積混凝土的施工質(zhì)量具有重要意義。

[1] 遲陪云.大體積混凝土開裂的起因及防裂措施[J].混凝土，2001.

[2] 段崢.現(xiàn)澆大體積混凝土裂縫的成因與防治[J].混凝土，2003.