大体积混凝土温度裂缝的防治措施

杨斌+赵磊

摘要：根据工程建设的需要，大体积混凝土结构也越来越普遍。但在施工过程中，常会出现各种各样的裂缝给工程的结构造成了质量隐患。本文结合工作实践，对预防大体积混凝土温度裂缝的施工工艺进行了探讨。

关键词：大体积混凝土；裂缝；预防措施

1.大体积混凝土产生温度裂缝的原因

大体积混凝土温度裂缝产生的主要原因是水化热。大体积混凝土在经过浇筑振捣之后，水化热随即便大量的产生，由于大体积混凝上表面散热的影响，混凝土中心温度向表面递减，由温度的不同导致混凝土内外变形不一致，中心混凝土与边缘混凝土变形不统一，这便产生温度应力。由所受约束的不相同而导致产生温度应力大小也是不同的。于是，当抗拉应力不能抵抗温度应力的作用时，结构就会产生裂缝。。

2.温度裂缝的预防与控制

2.1 控制好原材料质量

施工中选用了良好级配的原料，并严格控制其含泥量不超标，尽量满足设计的要求。（1）水泥：首先尽量减少单位体积混凝土的水泥用量，资料证明，水泥用量每增减10kg，水化热使温度相应升降约1℃。其次应优先采用低热水泥，如选择矿渣硅酸盐水泥。（2）细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于2%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。（3）粗骨料：5～25MM或5～40MM石子，选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高。优先选用5～40MM石子，减少混凝土收缩。含泥量<1%，符合筛分连续级配要求。骨料中针状和片状<15%（重量比）。（4）拌和水：宜采用深层地下水，必要时加冰块降温，使水温降至10℃以下。（5）粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰对降低水化热、改善混凝土和易性有利，粉煤灰的掺量不少于10%，采用内掺法，选用Ⅱ级粉煤灰。（6）外掺剂：通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，混凝土中掺加缓凝型高效复合泵送减水剂可降低水化热峰值，减少因水份蒸发而引起的混凝土收缩，并可提高混凝土的抗裂性，和易性与可泵性；掺入膨胀剂，在最初14d潮湿养护中，使混凝土体积微膨胀，补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝，提高混凝土的抗渗能力。具体外加剂的性能及用量应当根据要求由试验室提供配合比报告，在混凝土浇筑前将配合比报告送达施工单位。由于采用粉煤灰及外掺剂，宜利用混凝土后期强度，用R60或R90替代R28作为设计强度。 。

2.2 严格混凝土配合比

采用泵送混凝土砂率控制在35%～40%之间，在满足可泵性的前提下，尽量降低砂率。坍落度在满足泵送的条件下尽量选择小值，以减少收缩变形。针对工程实际和泵送施工工艺要求，根据理论计算和试验室试配试验结果，由试验室提供混凝土配合比报告，混凝土坍落度宜为150mm～170mm，缓凝时间根据浇筑量和浇筑速度确定。

2.3 控制混凝土原材料入机温度

混凝土中的各种原材料，尤其是石子与水的温度，拌和后对混凝土的入模温度影响最大，因而必须控制其入机温度。夏季在气温较高时，监督搅拌站对砂、石骨料和水采取降温措施，宜在砂石堆场对砂石遮阳，必要时可采用向骨料喷水等降温措施。特别是对水宜采用深层地下水和加冰块降温，使水温降至10℃以下，

2.4 控制混凝土浇筑时入模温度

夏季施工时，在输送泵送时采取降温措施，以防入模混凝土温度升高。如在施工现场搭设遮阳棚盖、用水泵对进入施工现场的混凝土运输罐车喷水降温，在水平輸送管道上铺草包喷水，优先选用近距离混凝土搅拌站等，以保证混凝土入模温度不大于28℃。

2.5减少大体积混凝土四周约束

对于地基为基岩或老混凝土垫层，应在表面铺设20mm砂垫层后上铺一层塑料或油毡，以消除基岩约束和嵌固作用；在四周模板内表面铺设50mm以上厚聚苯乙烯泡沫类材料保温层，既达到保温效果，又降低了四周约束，消除约束应力，并最终减少混凝土收缩裂缝的出现。

3.预防大体积混凝土温度裂缝的施工工艺要点分析

3.1 加强混凝土振捣

为了提高混凝土的密实度和抗拉强度，减少收缩，施工时设置专人加强混凝土的振捣工作，严格控制振捣时间和插入深度，上下层振捣搭接在50～ 100 mm之间， 每点振捣30s左右或视混凝土表面返浆，严禁碰撞模板。二次振捣是在第一次振捣后，于凝结前的适当时间再重复进行二次振捣的一项新工艺，二次振捣能减少混凝土的内部裂缝，增强混凝土的密实性，从而提高混凝土的抗裂性。

3.2 控制混凝土浇筑温度

混凝土从搅拌机出料后，经过运输、泵送、浇筑、振捣等工序后的温度称为混凝土的浇筑温度。由于浇筑温度过高会引起较大的干缩，因此应适当地限制混凝土的浇筑温度，一般情况下，建议混凝土的最高浇筑温度应控制在40℃以下。

3.3 控制混凝土出机温度

为了降低大体积混凝土总温升和减小结构的内外温差，控制出机温度是很重要的。在混凝土的原材料中，石子的比热较小，但其在每立方米混凝土中所占的质量较大。水的比热最大，但它在混凝土中占的质量却最小。因此，对混凝土的出机温度影响最大的是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。针对以上的情况，在施工中，为了降低混凝土的出机温度，应采取有效的方法降低石子的温度。在气温较高时，为了防止太阳的直接照射，可在砂、石子堆场搭设简易遮阳装置，必要时，须向骨料喷射水雾或使用冷水冲洗骨料。

3.4 加强混凝土养护

为了减少升温阶段的内外温差，防止因混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，应对混凝土进行适当的潮湿养护；为了使水泥顺利进行水化，提高混凝土的极限拉伸和延缓混凝土的水化热降温速度，防止产生过大的温度应力和温度裂缝，应加强对混凝土进行保湿和保温养护。另外，施工中采取合理的技术措施很重要，例如采用带模养护、推迟拆模时间等方法都对控制裂缝起很大的作用。

4.结语

随着大体积混凝土温度裂缝预防措施研究的不断深入，会有更多的方法供选择。分析大体积混凝土温度裂缝产生内外因，得出材料性质和水泥水化热的内因同大体积混凝土所处环境影响的外因的结论。然后根据一些大体积混凝土施工过程中对温度裂缝预防措施，总结了各种预防方法。从优化配合比，减少水泥用量、合理选择原材料、分缝分块浇筑、减少内外温度梯度以及合理规划施工前的准备工作并加强施工管理来预防大体积混凝土施工过程中产生温度裂缝问题。

参考文献 ：

[1]刘卫红.大体积混凝土温度裂缝的控制措施[J].科技资讯.2009（22）

[2]陈培忠.大体积混凝土裂缝控制方法浅析[J].价值工程.2011（01）