探求大體積混凝土裂縫成因及解決措施

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摘要：大體積混凝土裂縫控制是施工的一個技術難題，通過對蕪湖奇瑞轎車五廠沖壓車間地溝混凝土澆筑項目的施工，進一步了解如何從原材料選擇、混凝土配合比設計、施工及養護措施多方面對裂縫進行防治，圓滿的完成地溝大體積混凝土施工任務。本文較詳細地分析了裂縫產生的原因及施工防治措施。

關鍵詞：大體積混凝土；裂縫；防治

1工程概況

蕪湖奇瑞汽車公司第五轎車廠沖壓車間長209m，寬178m，面積37434m2。根據使用功能，沖壓車間可劃分為模具堆放區和沖壓地溝區。單個沖壓地溝尺寸為48m長，15m寬，深度為6.0m,地溝四周采用鋼筋混凝土澆筑墻體，墻體厚0.6m，墻體采用C30混凝土澆筑，單個地溝混凝土方量達454m3，屬大體積混凝土施工。

2大體積混凝土裂縫產生的原因

按照裂縫的成因簡單的分為兩種：一種是由于荷載直接作用（或者由于結構次應力的疊加作用），混凝土超過極限拉應力而引起裂縫，也稱作荷載裂縫或結構性裂縫，另一種是由于變形變化引起的裂縫，如結構由于溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素而引起的裂縫，也稱做變形裂縫，大多為非結構性裂縫。在實際施工中，因混凝土收縮和溫度變化引起的裂縫是最常見的。對于大體積混凝土，其形成的溫度應力與其結構尺寸相關，在一定尺寸范圍內，混凝土結構尺寸越大，溫度應力也越大，因而引起裂縫的危險性也越大，這就是大體積混凝土易產生溫度裂縫的主要原因。

3大體積混凝土裂縫的主要施工防治措施

3.1選擇合適的原材料混凝土的收縮裂縫往往在施工的早期就產生了，其自身收縮是混凝土硬化過程中水泥與水發生水化反應生成新的化學物質，導致自身體積縮小?；炷磷陨硎湛s的大小與水灰比、細摻料的活性、水泥細度等因素有關。用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大；水泥細度越大，混凝土的收縮越大，且發生的收縮時間越長；因此選用大的骨料，并盡可能的多用骨料，則可以減小干縮，同時要嚴格控制粗細骨料的含泥量。

3.2選擇適當的配合比①本工程采用5～31.5mm碎石，采取低水灰比，降低混凝土水化熱。水泥標號越高水泥水化熱也越高，采用32.5普通硅酸鹽水泥可以滿足強度要求。②選擇最佳粗細骨料級配，增加混凝土密實度，減少收縮、徐變。

3.3改進大體積混凝土的澆筑施工工藝優化澆筑工藝，“斜面分層，薄層澆筑，連續推進；降低混凝土內外溫差，“內排”并“外保”，一般要求混凝土內外溫差不超過25℃，具體實施辦法為：①降溫冷卻水管布設：在澆筑墻體混凝土前，鋼筋綁扎好后立模前預先在混凝土內按1m的層距（距頂底面距離為0.50m）布設降溫冷卻水管（30mm的薄壁鋼管），混凝土澆注完成后，即可在該層水管內通水。通過水循環，帶走砼內部的熱量，使混凝土內部的溫度降低到要求的限度。②攪拌工藝：采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過渡層結構致密、粘結力增大，從而節約水泥，并進一步減少水化熱和裂縫。③振搗工藝：混凝土分層澆筑，分層振搗，適當控制入模厚度和振動技術，每層澆筑厚度為40cm，設置施工縫聯結鋼筋。待每薄層混凝土全斷面布料振搗完畢，再從一頭向另一頭循環澆筑。

因墻體高達6.0m，下部2m部分的混凝土澆注需用溜槽、串筒入模。分層澆筑，每層灌注須在下層混凝土未初凝前完成，以防出現施工冷縫?；炷琳駬v采用直徑為50mm的插入式振搗器沿墻體澆筑的順序方向振搗。振搗時插入下層混凝土5～10cm，振搗時間以混凝土表面翻漿出氣泡為準?；炷猎跐仓駬v過程中會產生多少不等的泌水，需配備一定數量的工具如大鐵勺等用以排出泌水。

對已澆筑的混凝土，在終凝前進行二次振動，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高粘結力和抗拉強度，并減少內部裂縫與氣孔，提高抗裂性。

3.4后期養護及數據采集混凝土養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫?；炷翝沧⑼戤吅蠹崔D入養護階段。以下是在養護期間的幾項體會：①采取嚴格的養護保護措施。本工程采用了三項養護措施：混凝土表面收光后立即覆蓋一層塑料薄膜，以防止早期失水出現塑性裂縫；根據測溫結果，適時在塑料薄膜上覆蓋兩層土工布保溫，同時在混凝土中設置冷卻水管降溫；在塑料薄膜下適時補水，以保證水泥發揮補償收縮作用的充分條件。②在埋設冷卻水管時在混凝土中一起布設測溫點，并在養護中通過測溫點的溫度測量指導降溫、保溫工作的進行，從而控制混凝土內外溫差不大于25℃。測溫點布置的原則應使不同施工區段、不同標高處的混凝土溫升均能得到監控。在兩條長邊墻體各取三個具有代表性的點，該工程在墻體垂直方向的上、中、下三個位置布置6個測溫孔，保證不同施工區段混凝土溫升均可得到反映，從而及時指導溫控工作。澆筑結束后安排專人對測點進行溫度記錄，及時調整循環水的溫度，確保降溫效果。冷卻完畢后，水管口用與墻體強度等同的水泥漿封閉，水泥中應加入微膨脹劑。③在氣溫較高（尤其超過30℃）時，澆水養護是保證砼強度的關鍵。工地現場使用小型水泵澆水，并在砼澆筑12小時內對砼覆蓋塑料薄膜養護。薄膜養護采用一次性材料，始終保持塑料薄膜內有凝結水，后續工序應盡量避免對塑料薄膜的破壞。避免了混凝土因干燥而產生干縮裂紋。養護一般在7天以上。

4結語

大體積混凝土的裂縫特別是表面裂縫，主要是由于內外溫差過大產生的。對大體積混凝土這種拉應力較大，容易超過混凝土抗拉強度而產生裂縫。

因此，加強養護是防止混凝土開裂的關鍵之一。要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，在養護中要加強溫度監測和管理，及時調整保溫和養護措施，延緩升降溫速率，保證混凝土不開裂，有效的確?；炷恋氖┕べ|量。有些橋梁大體積承臺或橋臺的施工還可以在混凝土內摻入適量的塊石，減少水泥水化熱使混凝土的溫度升高，避免裂縫的產生。通過對奇瑞汽車第五轎車廠沖壓車間地溝大體積墻體的施工總結，為今后的類似工程施工積累了施工經驗。