大體積混凝土施工方法及裂縫處理控制措施

1、大體積混凝土施工方法及裂縫處理控制措施隨著社會的不斷進步及我國各城市的基礎(chǔ)建設(shè)的迅速發(fā)展，混凝土在工程 建設(shè)中占有重要地位，現(xiàn)代建筑中經(jīng)常涉及到大體積混凝土施工，如房屋建筑 工程、公路工程、橋梁工程、市政工程、水利工程等。盡管我們在施工中采取 各種措施，小心謹慎，但裂縫幾乎無所不在，仍然時有出現(xiàn)，并困擾著大批工 程技術(shù)人員和管理人員，是一個迫切需要解決的技術(shù)難題。所以必須從根本上 加以分析、處理、控制，來保證施工的質(zhì)量。下面重點闡述大體積混凝土的施 工工藝和技術(shù)要求以及施工裂縫的處理控制措施。一、大體積混凝土的澆筑方法目前，大體積混凝土澆筑的混凝土，絕大部分是采用泵送混凝土，避免了 現(xiàn)場攪拌速

2、度慢，跟不上的缺點?；炷猎谶\輸?shù)倪^程中不得產(chǎn)生分層、離析 現(xiàn)象，如有離析現(xiàn)象，必須在澆筑前進行第二次攪拌。在大體積的混凝土在澆 筑時，為了保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和施工的連續(xù)性，采用分層澆筑時，應(yīng)保 證在下層混凝土初凝前將上層的混凝土澆筑完畢。分層澆筑主要有以下三種形 式：1全面分層：在整個模板內(nèi)，將結(jié)構(gòu)分成若干個厚度相等的澆筑層，澆筑 區(qū)的面積即為基礎(chǔ)平面面積。澆筑混凝土時從短邊開始，沿長邊的方向進行澆 筑，要求在逐層澆筑過程中，第二層混凝土必須要在第一層混凝土初凝前澆筑 完畢。由于全面分層澆筑，不需要進行分段，不需要支模分隔，而且一般情況 下攪拌站的混凝土都能及時的跟上現(xiàn)成的澆筑，所以全面

3、分層是目前大體積混 凝土澆筑采用的最多的形式。2分段分層：當采用全面分層方案時澆筑強度很大，現(xiàn)場混凝土攪拌機、 運輸和振搗設(shè)備均不能滿足施工要求時，可采用分段分層澆筑的方案。澆筑混 凝土時結(jié)構(gòu)沿長邊方向分成若干段，澆筑工作從底層開始，當?shù)谝粚踊炷翝?筑一段長度后，便回頭澆筑第二層，當?shù)诙訚仓欢伍L度后，回頭澆筑第三 層，如此向前呈階梯形推進。分段分層方案適用于結(jié)構(gòu)厚度不大，但面積或長 度較大時采用。3斜面分層：采用斜面分層方案時，混凝土一次澆筑到頂，由于混凝土自 然流淌而形成斜面。混凝土振搗工作從澆筑層下端開始逐漸上移。斜面分層方 案多用于長度較大的結(jié)構(gòu)。由于斜面分層的方案在施工過程中不易

4、控制，因此 在我們平時的施工中極少采用這種方案進行混凝土。二、大體積混凝土的振搗1混凝土應(yīng)采取振動棒振搗。對于一次性混凝土澆筑體量較大的，可以同 時采用多個振動棒，從不同的方位同時振搗。堅決避免漏振、過振的現(xiàn)象發(fā) 生。2在振動界限以前對混凝土進行二次振搗，排除混凝土因泌水在粗骨料、 水平鋼筋的下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝 土沉落而出現(xiàn)的裂縫，減少內(nèi)部微裂，增加混凝土的密實度，使混凝土的抗壓 強度提高，從而提高抗裂性。三、大體積混凝土的養(yǎng)護1養(yǎng)護方法分為保濕法和保溫法兩種。保濕法是常見的養(yǎng)護方法，澆水次 數(shù)應(yīng)能保持混凝土具有足夠的濕潤狀態(tài)為準，養(yǎng)護初期，水泥水化作用

5、進行較 快。2養(yǎng)護時間。為了確保新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件，防止在早期由 于干縮而產(chǎn)生裂縫，大體積混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在 12h 內(nèi)加以覆蓋和澆水。 普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土養(yǎng)護時間不得少于14d ;礦渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土養(yǎng)護時間不得少于 21d。對于有抗?jié)B要求的大體積混凝土，其養(yǎng)護 時間應(yīng)提高一個檔次，普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土養(yǎng)護時間不得少于21d；礦渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土養(yǎng)護時間不得少于 28d。四、大體積混凝土裂縫的原因近年來大量裂縫的出現(xiàn)，并非與荷載作用有直接關(guān)系，通過大量的調(diào)查與 實測研究證明這種裂縫是由于變形作用引起，包括溫度變形（水泥的水化熱、 氣溫

6、變化、環(huán)境生產(chǎn)熱），收縮變形（塑性收縮、干燥收縮、碳化收縮）及地 基不均勻沉降（膨脹）變形。由于這些變形受到約束引起的應(yīng)力超過混凝土的 抗拉強度導致裂縫，統(tǒng)稱 “變形作用引起的裂縫 ”。大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，一方面是混凝土內(nèi)部因素：由 內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的；另一方面是混凝土的外部因素：結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土 各質(zhì)點間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強度較大，但抗拉能力卻 很小，所以溫度應(yīng)力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時，即會出現(xiàn)裂縫。這 種裂縫的寬度在允許限值內(nèi)，一般不會影響結(jié)構(gòu)的強度，但卻對結(jié)構(gòu)的耐久性 有所影響，因此必須予以重視和加以控制。而產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾點

7、 造成：（ 1）材料不良引起的裂縫；（ 2）施工不當引起的裂縫；（ 3）溫差引起 的裂縫；（ 4）混凝土收縮引起的裂縫；（ 5）荷載引起的裂縫；（ 6）非荷載原 因（如溫度、收縮、不均勻沉降、凍脹等因素）引起的裂縫。五、大體積混凝土裂縫分析 混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.61.0） X 104長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2 2.0） X 104裂縫深度h與結(jié)構(gòu)厚度H的關(guān)系如下：h 0.1表面裂縫； 0.1Hh0.5H淺層裂縫；0.5H h1.0縱深裂縫；h=H貫穿裂縫。應(yīng)當盡量避免 貫穿性及縱深裂縫，如出現(xiàn)該種裂縫應(yīng)采取化學灌漿處理來

8、保證強度，即貫縫 抗拉強度必須超過混凝土抗拉強度。早期裂縫一般出現(xiàn)在一個月之內(nèi)，中期裂 縫約在 6 個月之內(nèi)，其后 12年或更長時間屬于后期裂縫?；炷恋牧芽p有害程度的標準是根據(jù)使用條件決定的。目前世界各國的規(guī) 定不完全一致，但大致相同。如從結(jié)構(gòu)耐久性要求、承載力要求及正常使用要 求，最嚴格的允許裂縫寬度為0.1m m。近年來，許多國家已根據(jù)大量試驗與泵 送混凝土的經(jīng)驗將其放寬到0.2m m。當結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境正常，保護層厚度滿足 設(shè)計要求，無侵蝕介質(zhì)，鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm;在濕氣及土中為0.3mm ;在海水及干濕交替中為0.15mm。沿鋼筋的順筋裂縫有害程度高，必 須處理。由于

9、結(jié)構(gòu)在外荷載作用下的破壞和倒塌是從裂縫擴展開始的，因此人們對 裂縫往往產(chǎn)生一種建筑破壞的恐懼感是可以理解的。在采用泵送條件下，其收縮與水化熱大大增加，約束應(yīng)力裂縫很難避免， 張拉前開裂，張拉后又不閉合，裂縫控制的難度更加困難。六、大體積混凝土裂縫的控制1在選擇水泥原料的時候，應(yīng)盡量優(yōu)先選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水 泥，優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽 水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥或低強度水泥拌制混凝土。2采用改善骨料級配，砂選用中粗砂，含泥量小于 3%，清除泥土和石 粉，級配要好，從而可能提高混凝土自身的強度，相對可以減少水泥用量，對 克服溫度裂縫

10、有好處。3采用冰水配制混凝土或混凝土攪拌站廠址配置有深水井，采用冰涼的井 水配制，粗細骨料均搭設(shè)遮陽棚，避免日光曝曬，用水將碎石冷卻以降低混凝 土的澆筑溫度。4在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下，使用適當?shù)木從郎p水劑，減 少水泥用量、降低水灰比，以減小水化熱。5摻加外加劑可使混凝土密實性、和易性好，表面易抹平，形成微膜?？?有效地改善水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高混凝土抗裂性能、抗碳化性，減少混 凝土泌水、水分蒸發(fā)、干燥收縮、碳化收縮、沉縮變形。6減小混凝土澆注的分層厚度，在條件允許時減緩混凝土澆注速度，以不 出現(xiàn)冷縫為原則。熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。7在混凝土增加預留孔降

11、溫，澆注完畢養(yǎng)護時期，預留孔內(nèi)通入冷卻水， 養(yǎng)護水由于水泥水化熱而造成溫度升高，每隔 2 3小時孔內(nèi)換一次水，孔內(nèi)熱 水沿管內(nèi)流下，即可以降低混凝土內(nèi)部的溫度，減少混凝土內(nèi)約束作用。8混凝土初凝后，上表面立即覆蓋保溫材料（如泡沫海棉、養(yǎng)護液、草 袋、鋸木、濕砂等）并澆水養(yǎng)護，不宜澆水過多，保持混凝土的濕潤即可。厚 板側(cè)面及底面采用保留模板的方法養(yǎng)護，在寒冷季節(jié)采取外包塑料薄膜和干草 袋的方法保溫措施。規(guī)定合理的拆模時間，在緩慢的散熱過程中，以控制混凝 土的內(nèi)外溫差小于20C，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度，使混凝土獲得 必要的強度。七、大體積混凝土裂縫的處理1表面處理法：包括表面涂抹和表面貼

12、補法。涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積 漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏2填充法：用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3m m,深度較淺的裂縫或是裂縫中有充填物，用灌漿 法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作 填充處理。3注漿法：此法應(yīng)用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果 好。4化學灌漿法：其方法為采取環(huán)氧類的化學漿液或水泥漿液對裂縫進行灌 注填充,既提高了結(jié)構(gòu)的整體性,又能有效阻止鋼筋的進一