浅议大体积砼施工中如何有效预防裂缝

浅议大体积砼施工中如何有效预防裂缝

赵海东

深圳市鹏城建筑集团有限公司广东.深圳518040

【摘要】在现代建筑工程中，大体积砼在建筑工程施工中有着体积大，较强的强度和耐久性，因此，为了满足结构上的需要，大体积砼施工越来越广泛的得以应用。

本文研究发现，导致大体积砼出现温度裂缝的主要原因包括外界气温变化、温度的梯度变化和混凝土自身的伸缩变形等。所以，要减少大体积砼温度裂缝，就应该结合实际的施工环境和方案，对施工中用到的混凝土进行温湿等条件的调控。首先在设计的时候就应该充分考虑各方面因素，在施工和后期的使用中应该注意养护，避免大体积砼温度裂缝现象的发生，保证工程的顺利完成和工程的施工质量，为实际施工问题避免提供科学依据，供同行参考。

【关键词】大体积砼；温度裂缝；控制措施；施工工艺

1、大体积砼温度裂缝产生的原因

砼会因为温度的升高和降低而产生相应的体积变化，而当砼的收缩受到了限制和约束时，则会出现一定的拉力。这种拉力一旦超过了砼本身的承受能力，那么将会导致砼出现裂缝问题。大体积砼温度裂缝产生的主要原因包含了以下几点。

1.1水泥水化热，体积变化大

砼结构的耐久性和承载能力是在大体积砼浇筑施工的过程中首先要考虑的问题。因此，对水泥的选用需要满足多方面的要求。水泥在水化过程中会释放出一定的热量，因此要选择低热或者中低热水泥材料。当砼内部的水化热无法及时散发出去时，会导致内涨外缩以及明显的内外温差增大，以致构件表面产生很大的拉应力。混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种混凝土与释放的水泥水化热随混凝土的龄期呈现出正相关趋势。但由于混凝土结构表面可以进行一定的自然散热。因此，内部的最高温度，多数发生在浇筑后的三到五天。

1.2内外温差

1.2.1水泥水反应。砼在凝结的过程中，会因为水泥化反应而导致砼的内部出现温度上升的问题。对一般的柱体、梁体等构件，本身其内部构件的尺寸小，散热条件好，因此，水热化并不会对此造成严重的影响，也不会造成严重的后果。但是对大体积砼来说，由于其构件比较大，因此，散热性会受到一定的影响，导致内部的水化热难以转化，最终引起内外的温差明显。

1.2.2温度骤降。当大体积砼遭受到温度的快速变化时，会给砼内部造成较为明显的影响。例如在冬季，过早的拆模，那么一旦遭遇到了严寒的侵袭，就会导致砼的表面温度发生快速变化，收缩十分明显。这种情况下砼会受到很大的拉应力，如果砼不能抵抗这种拉应力，就会形成裂缝。但这种裂缝的出现通常只在表面较浅的位置上，因此，不会对结构造成严重的影响。

1.3内部温差

大体积砼在温度的变化过程中，内部的温度变化是不平衡的。我们将大体积砼内部同一点在不同时间的温差值定义为内部温差。大体积砼的内部水化热主要在表面进行，表面的温度与外界温度之间比较相似，因此，与内部之间存在着明显的差异。这种温差会导致砼受到约束，并产生温度应力，最终造成表面出现裂缝。

1.4砼的浇筑温度

环境温度越高就越会给砼的温度造成压力，导致温度上升。在正常的天气环境中，砼的温度会对自身的内外温度造成不太明显的影响，但一旦温度发生明显变化，例如突然的冷空气袭击等，就会导致砼的表面出现温度变化，从而造成裂缝问题。

2、大体积砼施工的温度裂缝控制措施

2.1材料上的控制

2.1.1水泥。要想控制大体积砼施工中出现的温度裂缝问题，首先应重视起施工中的材料控制。水泥是必不可少的重要原材料，在选择上应尽量的选择发热量较小，同时初凝时间长的水泥。同时，应将水泥的用量控制在最小的范围内，从而控制内部的热量产生，使砼的内部温度能得到控制。通常在设计强度不高的大体积砼施工过程中都会选择使用发热量低的水泥材料，并采用数量含量降低的方式进行控制。而面对设计强度比较高的大体积砼施工中，不仅对水泥的活性要求比较高，同时又要控制好水泥的发热性，因此，是一个比较复杂的过程，需要加以重视。

2.1.2集料。砼的温度变化会随着集料的性质而产生变化。抗压强度会因为粗集料的最大粒径的增加而逐渐的降低，这种现象在水灰比较低的时候比较明显。当水灰比上升到一定的高度之后，粗集料的粒径则会对砼的最大强度不会产生大的影响。因此，在配置中不能使用粒径较大的粗集料，通常会选择一些粒径在20毫米以下的粗集料，以此来提升砼的强度。

2.1.3掺合料。在水泥的用量减少后会比较容易出现砼的强度降低的现象，为了保证这种现象能得到控制，可以适当的添加一些活性细掺合料来代替水泥的作用。通常会选择添加一些粉煤灰等料，以便于减少水热化现象的出现。但应注意添加的过程中要控制好量，不能超过重量的30%为宜。通过这种方式来代替水泥，主要是因为粉煤灰中的火山会反应速度较慢，可以让砼的热量逐渐的释放，从而降低温度的快速释放。

2.1.4外加剂。外加剂添加到水泥中主要是为了控制水泥的发热量并延长发热的时间，这种方式能有效的环节砼的温度快速上升。同时，适当的使用外加技能提升砼的密实性，提升砼的抗碳化性能。添加缓凝剂能延迟水热化的释放速度，同时，延长凝结的时间，使水热化现象得到控制。当砼党总添加了减水剂或者引气剂之后，能提升砼的和易性，这对砼的密实效果提升和抗裂性能提升都有着重要的作用。

2.2施工技术控制

由于体积比较大，大体积砼在浇筑的过程中通常速度都比较快，水化热的缘故会导致水泥内部释放出大量的热量，这些热量如果不能及时的导出，那么就很有可能造成温度过高，而最终形成裂缝。对此，应在施工中适当的采取降温或者保温措施，使内部的温度不会出现大幅度的变化。此外在进行浇筑之前应对基槽内的杂物进行及时的清理，并保持始终连续的浇筑。同时在浇筑过程中可以加入一定的毛石，以便于吸收当中热量，达到控制温度的作用。

为了能有效地控制砼与外界之间的温度差异，可以设置相应的保温层以便于控制好砼的热量释放过程，从而减少于外界的温差。同时，要想有效地控制好约束应力，应该在砼的底面与地基部分设置上沥青涂层，以便于提高二者之间形成的摩擦力。也可以采取铺垫松散砂层的方式，提高摩擦度。此外还可以通过在垫层或者防水保护蹭上铺设厚沥青砂的方式来进行温度控制，这个过程中应该重视的是沥青砂的厚度要达到150毫米。

2.3养护措施

对大体积砼进行养护工作是工程中的一项重要内容。应保持大体积砼的温度和湿度适宜，并控制温差的产生，是一项比较复杂的工作。当大体积砼浇筑两个小时以后，应使用塑料膜来对表面进行覆盖，以便于能提升其表面的温度，减少内外温差。同时，可以进行带水养护工作，养护的时间控制在14天以上。这种方式比较适合夏季使用。冬季的时候，应在结构外露的部分进行保温材料覆盖，以便于减缓散热的过程，使砼的强度能得到提升。此外，要想对大体积砼进行温度上的有效控制，还应对此进行科学方式检测。对此，应设置出相应的测温点，这样一来就能及时掌握温度变化数据，提升控制的准确性。

3、优化砼的施工过程

砼的抗拉强度要比他的抗压强度小很多，这就是砼产生开裂的内在主要因素。普通的砼临界拉伸离散性相对都比较大，所以说在施工的工程中一定要创造一个良好的环境，确保砼的均匀和密实。对于砼的坍落度在个个体之间不要存在过大的差异，通常情况下，浇筑基础时的坍落度要控制在100-140mm之间，如果坍落度过大就会导致表面钢筋下部极易形成水分，甚至出现表层上部钢筋的砼出现裂缝。在实际施工过程中，为杜绝这种裂缝的产生，在砼初凝之前，就是用二次抹面压实处理。砼浇灌的过程中，卸料之前搅拌车要高速运转数分钟时间，这样就可以确保所有进入泵车的受料斗的砼质量是均匀。对于大体积砼的浇筑应该采取合理分段和分层的方式进行，这样就可以促进砼的高度缓慢上升，砼浇筑必须要连续进行，间歇的时间不能太长，在前层的砼初凝之前一定要将后层砼先浇上。浇筑时间最好选择在室外的气温相对较低的时候进行，砼浇筑的气温最好不要超过28℃，如果是在炎热的夏季进行施工的，应该采取一定的降温措施。在整个浇筑砼的过程之中，必须严格地按照施工线路进行科学合理的浇筑。

4、提高砼抗裂能力，优化施工工艺

砼消化热的散失是一个值得注意的问题，通常都是采用分层和分段法进行浇筑砼，这样就可以减少内外之间的温差。同时还应该尽可能使用一些小直径或者小间距浇筑，全截面进行对称配置进而优化了配筋，从而避免了因为应力比较集中，增强了抵抗温度应力的能力。实践告诉我们，在孔洞的四周如果增配一些斜向的钢筋或者钢筋网片，以变截面作为局部处理，促使通过截面逐步过渡来优化孔洞的周围环境，改变断面的转角部位，转角处就会产生相对集中的应力。与此同时还进一步增配抗裂钢，确保裂缝不在出现。对于一些由于大体积设置后浇带处理平面的砼，通常都是通过改变外约束力与温度应力，进而降低砼的内部实际温度。因此，此时要做的就是做好温度的监测工作，要在第一时间反映实际温差，随时对其进行指导和养护。

5、结束语

综上所述，大体积砼的施工温度裂缝控制养护工作直接的影响到其结构的稳定性，如果不能及时的对温度裂缝产生原因进行分析，并采取有效措施进行控制，那么将会严重的影响到大体积砼的施工质量，同时也很容易造成裂缝出现。但只要在施工的材料和施工技术等方面加以重视，充分的考虑到可能影响质量的因素，还是能够避免裂缝问题的出现，对此仍然需要进行详细分析，以保证真正提升大体积砼施工质量。

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