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(jìn)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(jǐn)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(diǎn)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(diǎn)。混凝土在運(yùn)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(jìn)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?xí)r從短邊開始，沿長邊的方向進(jìn)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(jìn)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(dāng)采用全面分層方案時澆筑強(qiáng)度很大，現(xiàn)場混凝土攪拌機(jī)、 運(yùn)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?xí)r結(jié)構(gòu)沿長邊方向分成若干段，澆筑工作從底層開始，當(dāng)?shù)谝粚踊炷翝?筑一段長度后，便回頭澆筑第二層，當(dāng)?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(jìn)。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(jìn)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(jiān)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(jìn)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(shí)度，使混凝土的抗壓 強(qiáng)度提高，從而提高抗裂性。三、大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)1養(yǎng)護(hù)方法分為保濕法和保溫法兩種。保濕法是常見的養(yǎng)護(hù)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(zhǔn)，養(yǎng)護(hù)初期，水泥水化作用

5、進(jìn)行較 快。2養(yǎng)護(hù)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(hù)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(hù)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(hù) 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(hù)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(hù)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(shí)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(qiáng)度導(dǎo)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(diǎn)間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)

7、 造成：（ 1）材料不良引起的裂縫；（ 2）施工不當(dāng)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(qiáng)度是抗壓強(qiáng)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(dāng)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(xué)灌漿處理來

8、保證強(qiáng)度，即貫縫 抗拉強(qiáng)度必須超過混凝土抗拉強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(yán)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(yàn)與泵 送混凝土的經(jīng)驗(yàn)將其放寬到0.2m m。當(dāng)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境正常，保護(hù)層厚度滿足 設(shè)計(jì)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(kuò)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(qiáng)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(qiáng)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(xì)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(qiáng)度及坍落度要求的前提下，使用適當(dāng)?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(shí)性、和易性好，表面易抹平，形成微膜。可 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?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。7在混凝土增加預(yù)留孔降

11、溫，澆注完畢養(yǎng)護(hù)時期，預(yù)留孔內(nèi)通入冷卻水， 養(yǎng)護(hù)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(hù)液、草 袋、鋸木、濕砂等）并澆水養(yǎng)護(hù)，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(hù)，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(qiáng)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(bǔ)法。涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)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(bǔ)（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(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費(fèi)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(dá)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(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果 好。4化學(xué)灌漿法：其方法為采取環(huán)氧類的化學(xué)漿液或水泥漿液對裂縫進(jìn)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(jìn)一