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【摘 要】现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大（混凝土浇注量大于100立方米，长、宽、高任意一边不小于1米）。大体积混凝土水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
【关键词】大体积；混凝土；结构；裂缝控制；综合措施
Comprehensive measures for Crack Control of Mass Concrete Structures
Sun Bao-xu,Yu Yang
(Northeast Electricity Authority Bureau Dalian Liaoning 116113)
【Abstract】Modern buildings often involved in mass concrete construction, such as high-rise buildings based on the basis of large-scale equipment, water dams. Its main feature is the large volume (greater than 100 cubic meters of concrete poured, length, width and height of not less than 1 m on either side). Mass concrete hydration heat release is relatively concentrated, the internal temperature rise faster. Large temperature difference between inside and outside of concrete, concrete will produce temperature cracks. Other factors can also cause cracks in mass concrete and affect the structural safety and proper use. Therefore, we must analyze it from the root, to ensure construction quality.
【Key words】Mass;Concrete;Structure;Crack control;Comprehensive measures
1. 大体积混凝土结构裂缝的一般概念
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。根据国内外的调查资料，工程实践中结构物的裂缝原因，属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80％以上，属于荷载引起的约占20％左右。在大体积混凝土工程施工中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。
2. 裂缝控制的材料措施
2.1 为了减少水泥用量，降低混凝土浇筑块体的温度升高，可利用混凝土60d后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。
2.2 采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用，这是大体积混凝土配合比选择的特殊性。强度等级在C20～C35的范围内选用，水泥用量最好不超过380Kg／m3。
2.3 应优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积混凝土。所用的水泥应进行水化热测定，水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热试验方法(直接法)》测定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于250tO／Kg 。
2.4 采用5～40mm颗粒级配的石子，控制含泥量小于1.5％。
2.5 采用中、粗砂，控制含泥量小于1.5％。
2.6 掺合料及外加剂的使用。国内当前用的掺合料主要是粉煤灰，可以提高混凝土的和易性．大大改善混凝土工作性能和可靠性，同时可代替水泥，降低水化热。掺加量为水泥用量的15％，降低水化热15％左右。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入水泥重量0.25％的木钙减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少10％拌和用水，节约10％左右的水泥，从而降低了水化热。一般泵送混凝土为了延缓凝结时间，要加缓凝剂，反之凝结时间过早，将影响混凝土浇筑面的粘结，易出现层间缝隙，使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝，应加膨胀剂。国内常用的膨胀剂有UEA，EAS、特密斯等型号。
3. 裂缝控制的施工措施
3.1 混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得留施工缝，并应符合下列规定。
3.1.1 混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于600mm；当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于400mm。
3.1.2 分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其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土的初凝时间。层面应按施工缝处理。
3.2 大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时，水平施工缝的处理应符合下列规定。
3.2.1 清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，并均匀露出粗骨料。
3.2.2 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。
3.2.3 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。
3.3混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求，并应符合下列规定。
3.3.1 当炎热季节浇筑大体积混凝土时，混凝土搅拌站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施。
3.3.2 当采用泵送混凝土施工时，混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车，混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
3.4 在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般较大，泌水现象也较严重，不及时清除，将会降低结构混凝土的质量。
3.5 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：
3.5.1 保温养护措施，应使混凝土浇筑块体的里、外温差及降温速度满足温控指标的要求。
3.5.2 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。
3.5.3 在保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润。 保温养护是大体积混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力；其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束廊力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。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。
3.6 塑料薄膜、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。
3.7 对标高位于±0.000以下的部位，应及时回填土；±0.000以上的部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。
3.8 在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施。
4. 结语
随着城市建设规模的不断扩大及人们对建筑工程质量重要性认识的提高，预拌砼以其技术、经济上的优越性，尤其是稳定、可靠、优良的质量深受建设单位的青睐。由于大体积砼施工工艺不良所造成的砼裂缝会严重影响工程质量，所以要紧抓施工环节，高度重视施工过程的管理，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
参考文献
［1］ 《大体积混凝土温度应力于温度控制》中国电力出版社.
［2］ 《建筑物的裂缝控制》上海科学技术出版社.
［3］ 《商品混凝土》2006年2月.
［4］ 《商品混凝土》2006年10月第5期
［文章编号］1006-7619（2011）03-03-150
［作者简介］ 孙宝旭（1981.01.31-），男，专业：土木工程，工作单位：东北电业管理局第二工程公司，从事技术管理工作。
【关键词】大体积；混凝土；结构；裂缝控制；综合措施
Comprehensive measures for Crack Control of Mass Concrete Structures
Sun Bao-xu,Yu Yang
(Northeast Electricity Authority Bureau Dalian Liaoning 116113)
【Abstract】Modern buildings often involved in mass concrete construction, such as high-rise buildings based on the basis of large-scale equipment, water dams. Its main feature is the large volume (greater than 100 cubic meters of concrete poured, length, width and height of not less than 1 m on either side). Mass concrete hydration heat release is relatively concentrated, the internal temperature rise faster. Large temperature difference between inside and outside of concrete, concrete will produce temperature cracks. Other factors can also cause cracks in mass concrete and affect the structural safety and proper use. Therefore, we must analyze it from the root, to ensure construction quality.
【Key words】Mass;Concrete;Structure;Crack control;Comprehensive measures
1. 大体积混凝土结构裂缝的一般概念
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。根据国内外的调查资料，工程实践中结构物的裂缝原因，属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80％以上，属于荷载引起的约占20％左右。在大体积混凝土工程施工中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。
2. 裂缝控制的材料措施
2.1 为了减少水泥用量，降低混凝土浇筑块体的温度升高，可利用混凝土60d后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。
2.2 采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用，这是大体积混凝土配合比选择的特殊性。强度等级在C20～C35的范围内选用，水泥用量最好不超过380Kg／m3。
2.3 应优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积混凝土。所用的水泥应进行水化热测定，水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热试验方法(直接法)》测定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于250tO／Kg 。
2.4 采用5～40mm颗粒级配的石子，控制含泥量小于1.5％。
2.5 采用中、粗砂，控制含泥量小于1.5％。
2.6 掺合料及外加剂的使用。国内当前用的掺合料主要是粉煤灰，可以提高混凝土的和易性．大大改善混凝土工作性能和可靠性，同时可代替水泥，降低水化热。掺加量为水泥用量的15％，降低水化热15％左右。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入水泥重量0.25％的木钙减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少10％拌和用水，节约10％左右的水泥，从而降低了水化热。一般泵送混凝土为了延缓凝结时间，要加缓凝剂，反之凝结时间过早，将影响混凝土浇筑面的粘结，易出现层间缝隙，使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝，应加膨胀剂。国内常用的膨胀剂有UEA，EAS、特密斯等型号。
3. 裂缝控制的施工措施
3.1 混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得留施工缝，并应符合下列规定。
3.1.1 混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于600mm；当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于400mm。
3.1.2 分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其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土的初凝时间。层面应按施工缝处理。
3.2 大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时，水平施工缝的处理应符合下列规定。
3.2.1 清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，并均匀露出粗骨料。
3.2.2 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。
3.2.3 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。
3.3混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求，并应符合下列规定。
3.3.1 当炎热季节浇筑大体积混凝土时，混凝土搅拌站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施。
3.3.2 当采用泵送混凝土施工时，混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车，混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
3.4 在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般较大，泌水现象也较严重，不及时清除，将会降低结构混凝土的质量。
3.5 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：
3.5.1 保温养护措施，应使混凝土浇筑块体的里、外温差及降温速度满足温控指标的要求。
3.5.2 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。
3.5.3 在保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润。 保温养护是大体积混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力；其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束廊力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。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。
3.6 塑料薄膜、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。
3.7 对标高位于±0.000以下的部位，应及时回填土；±0.000以上的部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。
3.8 在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施。
4. 结语
随着城市建设规模的不断扩大及人们对建筑工程质量重要性认识的提高，预拌砼以其技术、经济上的优越性，尤其是稳定、可靠、优良的质量深受建设单位的青睐。由于大体积砼施工工艺不良所造成的砼裂缝会严重影响工程质量，所以要紧抓施工环节，高度重视施工过程的管理，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
参考文献
［1］ 《大体积混凝土温度应力于温度控制》中国电力出版社.
［2］ 《建筑物的裂缝控制》上海科学技术出版社.
［3］ 《商品混凝土》2006年2月.
［4］ 《商品混凝土》2006年10月第5期
［文章编号］1006-7619（2011）03-03-150
［作者简介］ 孙宝旭（1981.01.31-），男，专业：土木工程，工作单位：东北电业管理局第二工程公司，从事技术管理工作。