第一篇：混凝土裂缝的控制措施
论文《混凝土裂缝的成因和控制措施》
摘 要
泵送混凝土因本身的工艺特点及施工工艺等因素造成裂缝普遍存在现象，在很大程度上影响结构的抗渗和耐久性能，应该引起足够重视。现根据工程应用实践及国家现行施工规范要求，对泵送混凝土裂缝的产生原因及预防措施进行分析。
论文关键词：泵送 混凝土 裂缝 防治
- 0
引 言
泵送混凝土指用混凝土泵沿管道输送和浇筑混凝土拌合物。是随着现代施工技术进步而发展起来的，我国泵送混凝土施工技术始于1979年上海宝山钢铁厂工程，它的广泛使用加快了施工进度，提高了工效，占用场地小，也减少了对环境的污染。集中搅拌混凝土不仅能改善混凝土的施工性能、施工质量和提高文明施工程度，而且也能减少收缩、防止开裂、提高抗渗性、改善耐久性。
- 2表面的温度差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，在掺加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。此外，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。因此，为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力，可以根据工程结构实际承受荷载的情况，对工程结构的强度和刚度进行复核与验算，并取得设计单位的同意后，可用56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度。由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大，且多为现场搅拌，施工工期短，混凝土标准试验龄期定为28d，但对于具有大体积钢筋混凝土基础的高层建筑，大多数的施工期限很长，少则1～2年，多则4～5年，28d不可能向混凝土结构，特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56d或90d天是合理的，正是基于这点，国内外许多专家均提出这样建议。如果充分利用混凝土的后期强度，则可使每1m3混凝土的水泥用量减少40～70kg左右，则混凝土温度相应降低4～7℃。另一方面，应当严格控制混凝土的出机温度和浇筑温度。对于出机温度和浇筑温度的控制，《混凝土质量控制标准》(GB50164—92)中明确规定：高温季节施工时，混凝土最高浇筑温度，不宜超过35℃.为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度，可以采取下面的办法：①降低原料温度，每1m3混凝土中集料所占重量最大，所以最有效的办法是降低集料温度。在气温较高时，为了防止太阳直接照射，可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚，必要时可向集料喷淋雾状水，或者在使用前用冷水冲洗集料;②在搅拌混凝土时加冰块冷却;③生产砼时避开当天高温时段;④对搅拌运输车罐体、泵送管道采取保温、冷却措施。
- 4在有可能减少水泥用量时，还是尽可能降低水泥用量，因为泵送混凝土的水泥用量偏高，C20～C60混凝土的水泥用量一般约为250～500kg/m3。③用水量的把握。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系;当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。④最佳砂率的确定。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大，但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但不是笼统的和无限的，也应在最佳砂率范围内，可以通过理论计算和工程实践确定。⑤化学外加剂的选用。掺加减水剂、泵送剂，特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩，但是对于某些减水剂、泵送剂，尤其是具有引气作用时，有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时，必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。⑥正确选择养护时间和方法。混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温保湿养护，对减少干燥收缩有一定作用。
第三章
采用合理的施工方法
3.
1、 混凝土的拌制
3.1.1 在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。
- 6立即采取表面保护。防止表面降温过大 ，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
3.2.5 养护
混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少外界高温倒罐，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12～18h内立即开始养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期。
3.2.6 通水冷却
若是在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差，还应在夏末秋初进行中期通水冷却，中期通水一般采用河水，通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。
- 8
参 考 文 献
1、沥青路面施工与维修技术(人民交通出版社 2001)(郝培文)
2、公路施工组织设计(人民交通出版社1999)(张起森)
3、公路施工技术(人民交通出版社 2003)(文德云)
4、公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006 人民交通出版社 2006)
- 10 -
第二篇：浅析施工中控制混凝土裂缝的措施
中国混凝土网 [2007-6-15] 网络硬盘 我要建站 博客 常用搜索 征订网刊
摘 要：施工中常见的裂缝种类有收缩裂缝、温度裂缝、应力裂缝、施工裂缝等，混凝土裂缝是施工中较普遍性的质量问题。本文主要介绍了几种裂缝的控制方法及出现裂缝后的处理措施。
关键词：收缩裂缝 温度裂缝 应力裂缝 施工裂缝
中图分类号：T U 7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2007)05(a)-0060-01
混凝土工程在施工、使用中，可能会出现各种裂缝，不同的裂缝对结构的耐久年限、安全使用性能的影响不同。本文依据混凝土裂缝产生的原因及类型制定防治方案，下面从混凝土裂缝产生的原因、特点、类型及如何防治等几方面进行探讨。
1 混凝土裂缝的类型
混凝土裂缝的分类方法较多，按裂缝出现的时间可分为两个阶段;施工期间的早期裂缝和使用期间的后期裂缝。常见的混凝土裂缝具体分类如下。
施工期间出现的裂缝: 温差裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝、沉陷裂缝、龟裂裂缝及由于配筋不当、混凝土早期受冻引起的裂缝等。
使用期间常出现的裂缝; 冻融裂缝、锈蚀裂缝、浸蚀裂缝等。
按裂缝的形状、位置及分布情况可分为:横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、八字和倒八字裂缝、龟裂裂缝、交叉裂缝等。
按裂缝出现的原因可分为：收缩裂缝、温差裂缝、沉降裂缝、沉陷裂缝等。 2 几种常见裂缝的控制方法
2.1 收缩裂缝的控制
收缩裂缝的控制主要在于控制湿度的变化,使结构、构件具有相对稳定的湿度。
(1)加强混凝土的早期养护，混凝土浇筑完后，裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖，并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气及早覆盖、喷水雾养护，并适当延长养护时间。
(2)加强混凝土表面的抹压，但应注意避免过分抹压。
(3)采用密封保水方法，如在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜，使水分不易蒸发，或采用其他减少空气流动( 如设挡风墙、罩) ，延缓表面水分蒸发的办法。
(4)预应力构件应及时张拉,避免长期堆放。
(5) 适当选择配合比，避免水灰比、水泥用量、砂率过大，严格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂，以提高混凝土抗拉强度。
(6)构件长期露天堆放时，应继续适当洒水或覆盖养护，以便有较长的保湿养护时间,特别是薄壁构件，应放在阴凉地方覆盖堆放。
2.2 温度裂缝的控制
防止混凝土内部约束引起的表面温度裂缝，一般采用控制混凝土表面与外界或内部的温差的方法，使其小于25℃。常用控制措施是:对加热养护的构件，采用缓慢升降温，使升降温速度不大于10℃/h，并注意缓慢揭盖、脱模，避免表面急剧冷却引起表面温度应力过大;对大体积结构，当混凝土与外界温差较大时，采用保温养护，适当延长拆模时间，使温差控制在2 5 ℃以内。预防结构受外部约束引起的混凝土温度裂缝，一般可采取以下技术措施。
(1)选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥)配置混凝土;在混凝土中掺加粉煤灰或减水剂;利用后期(90d、180d)强度以降低水泥用量和温升;在基础内预埋冷却水管，通人循环冷水，将水化热导出;在厚大少筋大休积混凝土汇总,掺入20%以下块石吸热，并可节省混凝土。
(2)避开炎热天及夜间浇筑混凝土;采用低温水拌制混凝土;对砂石进行冷水雾降温，或设置简易避阳装置，以降低混凝土拌合物温度。同时采取薄层浇筑混凝土，每层厚度不大于30cm;加快热量散发,并使热量分布均匀。
(3) 做好混凝土的保温、保湿养护，缓慢降温，充分发挥徐变特性，消减温度应力;夏季避免暴晒，冬季采取保温覆盖，以免出现急剧的温度梯度;采取长时间养护，规定合理的拆模时间，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”; 加强温度检测，及时调整保温及养护措施,控制混凝土内外温差不大于25℃;混凝土拆模后,及时回填土,避免结构侧面长期暴露。
2.3 应力裂缝的控制
(1) 加强施工中钢筋、模板、混凝土配料、振捣的质量控制检查，确保结构构件钢筋位置、安装支撑系统、支撑位置正确，混凝土强度达到要求。
(2)正确掌握拆模时间，避免过早拆模，敲击过重;严格控制施工临时堆载;构件堆放、运输、吊装时保持支撑和吊点位置正确、稳定， 避免振动、碰撞。
(3)预应力构件张拉或放张，混凝土必须达到规定的强度;控制应力应准确，不应超张，应缓慢放松预应力筋;胎模端部加弹性垫层(木或橡胶),减缓胎模角度，使构件回缩不被卡住。
2.4 施工裂缝的控制
(1)木模板浇水湿透，防止胀模将混凝土拉裂。采用反转脱模时应平稳，防止剧烈冲击和振动,并应在平整坚实的铺砂地面上进行。
(2)构件堆放按支撑受力状态设置垫木;重叠堆放时，支点保持在一条直线上，同时做好标记, 避免板、梁、柱构件反放。
(3)混凝土冬期施工掺加适量的早强剂，同时掺加亚硝酸钠阻锈剂( 为水泥重量的1%~2%)。
3 裂缝的处理
3.1 温度、收缩裂缝的处理
温度、收缩等因结构变形变化引起的裂缝，对钢筋产生的附加应力一般很低，对结构的承载力影响较小，但会引起钢筋锈蚀，影响长期强度和耐久性。对于表面裂缝的处理，可在裂缝稳定后采用涂刷两遍环氧胶泥、加贴玻璃纤维布、抹(喷)水泥砂浆等方法，进行表面封闭处理。对有整体性、防水、防渗要求的结构，缝宽大于0.1mm 深进的或贯穿的裂缝，应根据裂缝可灌程度采用化学注浆等方法进行补缝处理。也可采取灌浆与表面封闭相结合，恢复原有功能。对于宽度小于0.1mm 的裂缝，由于后期水泥生成氢氧化钙、硫铝酸钙等物质，使裂缝自行,愈合，一般可不进行处理。但如出现渗漏,应将缝隙剔凿开后，用堵漏剂进行封堵。
3.2 应力裂缝的处理
应力裂缝产生的应力较高(缝宽0.2mm 时应力可达180~250Mpa)，影响结构强度和刚度。对梁、板类结构、构件主筋处最大竖向裂缝宽度在0.3mm 内的，可作表面封闭处理;缝宽大于0.4mm 或斜裂缝超过3/4 梁高者，应作加固处理;对不稳定和发展的裂缝应做卸荷或加固处理;沉降裂缝多为深进或贯穿性的，对结构的承载力和整体性有较大影响，因根据裂缝的严重程度进行适当加固处理;轻微的张拉裂缝，在结构受荷后会逐渐闭合，基本上不影响承载力，可按温度、收缩裂缝的处理方法进行表面封闭处理;缝宽大于0.2m。较严重的裂缝，将明显降低结构的刚度，应根据具体情况，采取加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍加固以及用结构胶胶粘剂粘薄钢板加同等方法处理;预应力板(梁)横向裂缝深度至大肋(梁)高1/3 的,则不能使用。
3.3 施工裂缝的处理
纵向施工裂缝一般对结构承载力的影响远比横向裂缝小，一般可用环氧胶泥或水泥浆进行修补;当缝较宽时，应先沿裂缝凿成倒八字形凹槽，再用水泥砂浆或环氧胶泥嵌补;对于构件边角的纵向裂缝，可将裂缝处松散混凝土剔除，然后用水泥砂浆或细石混凝土修补。
参考文献
[1] 冯乃谦.新实用混凝土大全[M].北京：科学出版社,2005.
[2] 梁建智,朱维益.实用建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
原作者： 麦伟全
来 源： 《建筑科学
第三篇：混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施
摘 要：大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能相差很大，严重影响结构的长期安全和耐久运行。本文分析了混凝土结构裂缝产生的原因和机理，从各个环节提出了预防裂缝的综合措施，以确保混凝土质量，减少裂缝的发生。 关键词：混凝土 裂缝 水泥水化热 温度应力
一、混凝土结构裂缝产生的原因
钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要有三种：(1)由外部荷载引起的裂缝隙，按常规计算的各种荷载引起的;(2)由于结构的实际工作状态与设计模型的不同而产生的结构次应力引起的裂缝;(3)由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力引起的裂缝，施工中可采取措施避免。(4)大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用，是导致大体积混凝土温度裂缝的主要原因。
1.水化热产生裂缝的机理
大体积混凝土结构的截面尺寸较大，在施工过程中，由水泥水化过程中释放出大量水化热，由于体积大，热量不易散发，造成较大温升，从而导致体积增大。当这种变形不受约束时，混凝土结构内部不会产生应力。但实际上这种变形肯定会受到约束，约束有两种。一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束;另一种是由于内部的条件不同产生的约束，以上两种约束产生的应力为温度应力。
其次，湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束，产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率(约为1/1600)，所以，它主要在混凝土表面附近：另外，混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力，称为自身体积变形应力;还有地基非均匀沉降、模板走样也会产生变形应力。在以上非结构荷载作用下所产生的应力中，主要是温度应力和变形应力。对于大体积混凝土结构施工，当混凝土浇筑体边界无约束时(如底、顶板顶面)，在早期水化热温度迅速升高阶段，由于混凝土内、外散热条件不同，形成温度梯度，表面受拉，内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段，混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时，在浇筑体中央断面产生内部拉应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就产生贯穿裂缝。 2.温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：
(1)初期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
(2)中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
(3)后期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。根据温度应力引起的原因可分为两类：
一是自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身、结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
二是约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。
二、裂缝控制的基本原理及措施
大体积混凝土的裂缝控制是指杜绝有害裂缝，同时减少或避免不影响使用的混凝土表面裂缝。裂缝控制原理是：降低混凝土外约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力，提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸，以确保抗裂安全度要求。裂缝控制方法采取温差与温度应力双控制方法，避免结构物出现温度裂缝，同时调整混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。结构裂缝产生的主要原因是降温和收缩。任一降温差包含水化热引起的温差和收缩当量温差，又都可以分解为均匀降温差和非均匀降温差两类。前者产生外约束力，它成为贯穿性裂缝的主要原因;后者引起自约束力，形成表面裂缝;只有同时控制好这两类降温差，才能减小和避免裂缝的产生。
控制混凝土裂缝，必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手，才能有效地将裂缝控制在充许范围内。一般分为两个控制阶段，设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计，有效进行裂缝控制。施工阶段采取加入外加剂改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩，防止混凝土产生有害裂缝。 1.合理设计施工配合比
由于大体积混凝土各项指标要求较高，并普遍采用泵送混凝土，因此合理设计配合比是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。应根据工程所处条件，对砂率、水灰比、水泥用量及掺合料用量等进行优化设计，选择最优方案。
(1)砂率的选择。适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用，混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。由于砂率减小使粗骨料含量增大，在相同条件下混凝土的弹性模量较高，收缩量较小，而且由于粗骨料对收缩的约束作用，可减少开裂的可能。使用粗骨料，尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料，在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中，掺总量不超过20%的大石块，减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。
(2)选用中低水化热水泥，可使水泥在拌和过程中水化热释放较小，显著减少混凝土升温，如选用矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥、普硅非早强型水泥。充分利用混凝土后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。
(3)采用混凝土双掺技术，即在混凝土中加入优质粉煤灰，掺入量一般为水泥用量的20%左右，掺入缓凝型减水剂，用量为水泥用量的 1.0%左右。通过采用双掺技术，减少水泥用量，降低水化热并使混凝土在常温下延长初凝时间。
(4)加入UEA或AEA膨胀剂，用量为水泥用量的14%左右，使混凝土在凝固过程中不产生收缩，还可以提高混凝土自防水能力。 2.混凝土结构原料的控制
(1)材料的选择，应优先采用水化热低的水泥配制大体积混凝土，如矿渣硅酸盐水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料，因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的机械粘结力降低，而且会增加混凝土拌合物的用水量，不仅增加了混凝土的收缩，同时降低了混凝土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。
(2)采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外差和降温速度控制的难度降低。
(3)掺合料和外加剂的控制。掺合料的质量对混凝土裂缝有显著的影响， 当前用的掺合料主要是粉煤灰或矿粉，它们可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性，粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大，使用细度较粗或含碳量高的粉煤灰会大幅度增加混凝土的需水量，从而加大混凝土的收缩导致开裂。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少拌和用水，节约水泥，从而降低了水化热。若是泵送混凝土，同时在炎热的夏天，为了延缓凝结时间，要加缓凝剂，反之凝结时间过早，将影响混凝土的输送和浇筑面的粘结，易出现层间缝隙，使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝，可掺加膨胀剂，如UEA膨胀剂等。 3.浇筑时的控制措施
(1)加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
(2)混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。
(3)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性
(4)加强混凝土的养护及测温工作。混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，保温养护是大体积混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力;其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体的抗裂能力，同时，在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件，使混凝土在良好的环境下养护。具体应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求，保温养护的持续时间应根据温度应力加以控制、确定，保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;在保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求，来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施，如采用蓄水法保温养护等。
三、结论
混凝土结构裂缝的发生的原因很复杂也是不可避免的，混凝土裂缝的防治重点在于“防”，而不在于“治”在采取了上述综合性控制措施后，由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生。当这些裂缝发生后，必须先查明裂缝产生的原因，判明裂缝的类型，才能选择正确的处理方法，同时要通过合理设计混凝土配合比、正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平，这样才有可能最大程度减少混凝土裂缝的产生，把裂缝宽度控制在设计范围内，尽量减少裂缝造成的危害。
参考文献
[1] 刘继红等.大体积混凝土施工裂缝控制.[J].鞍山科技大学学报.2006.3. [2] 王海军等.文大体积混凝土温度和收缩裂缝控制措施.[J].山西建筑.2006.15. [3] 庄宇等.浅析大体积混凝土施工裂缝控制.[J].佳木斯大学学报.2006.3. [4] 江志强.大体积混凝土测温及温度裂缝控制实践.[J].福建建设科技.2006.4.
第四篇：控制混凝土温度裂缝的施工技术措施
口口葛华辉(福建联美建设集团有限公司，福建福州350
摘要：从控制混凝土温升、提高混凝土极限拉伸值、改善边 界约束和构造设计等方面，对建筑工程混凝土施工过程中控 制温度裂缝的施工技术措施进行了探讨。 关键词：温度裂缝;施工;温差;收缩 中图分类号：TU 528.07 文献标识码： 引言 在建筑工程混凝土施工过程中，温度裂缝控制 是施工质量控制的一项重要内容，尤其是对体积较 大的混凝土，如较大规模的地下室底板、大截面的转 换梁等，由于水泥水化热引起混凝土内部温度和温 度应力的剧烈变化，是导致混凝土发生裂缝的主要 原因。因此，在施工过程中应采取有效的技术措施， 减少和防止混凝土温度裂缝的产生。本文结合笔者 从事工程施工管理的实践经验，从控制混凝土温升、 提高混凝土极限拉伸值、改善边界约束和构造设计 等方面，对建筑工程混凝土施工过程中控制温度裂 缝的施工技术措施进行探讨。 1控制混凝土温升 混凝土结构在降温阶段产生温度应力的原因在 于降温和水分蒸发等导致的收缩，而外在约束使其 不能自由变形。因此，对水泥水化热导致的温升进 行控制，可以减小降温温差，从而降低温度应力，防 止温度裂缝。控制水泥水化热产生的温升可以采取 下列措施： (1)选用中低热的水泥品种。混凝土升温的热 源是水泥水化热，在施工中应选用水化热较低的水 泥，并尽量降低单位水泥用量。为此，施工大体积混 凝土结构多使用P・S 32.5和P・S 42.5水泥。 (2)利用混凝土的后期强度。试验结果表明， 每m 的混凝土中水泥用量每增加或减少10 kg，混 凝土温度会相应地升高或降低1℃。因此，为控制 混凝土温升，减小温度应力，降低温度裂缝产生的可 能性，可根据结构实际的荷载状况，用 √'酏或 替 代，28作为混凝土设计强度。这样可使混凝土中水泥用量减少40—70 kg/m ，混凝土的水化热温升也 相应减少4—7℃。但利用混凝土后期强度时，要专 门进行混凝土配合比设计，并通过试验证明28 d之 后混凝土强度能继续增长。 (3)掺加外加剂。为了满足送到现场的混凝土 具有一定的坍落度，若单纯增加单位水泥用量，不仅 多用水泥，加剧混凝土收缩，而且会使水化热增大， 容易引起开裂。因此，应掺用适当的外加剂。木质 素磺酸钙属阴离子表面活性剂，对水泥颗粒有明显 的分散作用，并能使水的表面张力降低而引起加气 作用。在混凝土中按水泥质量的0.25%掺人木质 素磺酸钙减水剂，不仅能使混凝土的和易性明显改 善，同时减少10%左右的拌和水，节约10%左右的 水泥，降低了水化热。近年来出现了许多新型外加 剂(如UEA、AEA等)，掺用后可使混凝土空隙中水 分表面张力下降，从而减少收缩40%一60%。但 能否有效地控制收缩裂缝，还应注重其应用条件和 后期收缩。 (4)掺加粉煤灰外掺料。粉煤灰具有一定的活 性，不但可以替代部分水泥，而且粉煤灰颗粒呈球 形，具有“滚珠效应”，可起到润滑作用，能改善混凝 土的粘塑性，并可使泵送混凝土要求的0.315 mm 以下细粒含量增加，改善混凝土的可泵性，降低混凝 土的水化热。大体积混凝土的初期强度增长较快， 而到后期则增长缓慢，其原因是混凝土在初期处于 高温条件下，水化作用迅速，随着混凝土龄期的增 长，水化作用慢慢停止。掺加粉煤灰可改善混凝土 的后期强度，但会使其早期抗拉强度和早期极限拉 伸值少量降低。因此，对早期抗裂要求较高的工程， 粉煤灰掺入量应少一些，否则表面易出现细微裂缝。 (5)控制混凝土的出机温度和浇注温度。混凝 土原材料中石子的比热较小，但其在每m 混凝土 中所占的比例较大;水的比热最大，但在每m 混凝 土中只占小部分。因此，对混凝土出机温度影响最 大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度 影响很小。为了降低混凝土的出机温度，最有效的
第五篇：大体积混凝土温度裂缝的成因及其控制措施
土木071 杨 棣 杨 娟 张 宏 余波
1.概述
近年来，随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平不断提高。国家对基础建设的投资逐年递增，国内建筑业形势一片大好。各种建筑物、构筑物的形体规模也不断扩大，大体积混凝土在建筑工程中的应用也越来越广。但是，由于大体积混凝土具有结构厚、体积大、数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点，因而在施工过程中若控制不当极易产生纵横交错的温度裂缝。不仅影响了混凝土的观感质量，严重者会出现深入和贯穿性的裂缝，从而降低结构耐久性，削弱构件承载力，甚至影响建筑物的安全使用，造成人员伤亡和巨大的财产损失。所以，如何采取有效措施防止大体积混凝土由于温度应力引起的开裂，是工程界普遍关注的问题。 2.大体积混凝土的定义
结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土。 3.大体积混凝土裂缝产生的原因
原因有两个：大体积混凝土浇筑初期，积聚在内部的水泥水化热不易散发，导致混凝土内部温度显著升高，内外温差变大，混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力。此时由于混凝土强度低，便会产生裂纹;浇筑后期，混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩，由于受到基底或已浇筑混凝土的约束，接触处将产生很大的剪应力，在混凝土正截面形成拉应力。当拉应力超过当时龄期混凝土的极限抗拉强度时，也会产生裂缝，甚至会贯穿整个混凝土截面，造成严重后果。 4.裂缝分类
大体积混凝土产生的裂缝基本分为两类：
(1)表面裂缝：混凝土浇筑后，水泥水化产生大量的水化热，使混凝土内部温度不断上升，从而形成中心温度高，表面温度低的状况，这种内外温差使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。
(2)贯穿裂缝：大体积混凝土降温时，由降温产生降温差引起的变形，再加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形，受到地基或结构边界条件的约束时又引起拉应力，当此拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝。 5.大体积混凝土裂缝控制措施 5.1选用合适的原材料 5.1.1选择低水化热水泥
混凝土内外温差主要是水化热产生的，为减小内外温差，就要降低水化热，要用早期水化热低的水泥，选择适宜的矿物组成，调整水泥的细度模数。一般选用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥等。
5.1.2 为了减少水泥用量，降低水灰比，降低水化热，应采取部分水泥用粉煤灰代替。掺入粉煤灰有以下作用：粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，降低混凝土的热胀;粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增多，在混凝土中分散更加均匀;同时，粉煤灰反应进一步改善了混凝土内部的空结构，使混凝土中总的孔隙率降低，空结构进一步细化，分布更加合理。使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩率也减小。 5.1.3骨料选择要合理
尽量扩大粗骨料粒径，因为粗骨料越大，级配越好，空隙率越小，比表面积越小，每立方米混凝乳的水泥用量越少，水化热随之降低，对防止裂缝越有利。细骨料宜采用级配良好的中粗砂。其孔隙率小，比表面积小，混凝土的水泥和水用量相应减小，水化热降低。 5.1.4掺入外加剂
掺入减水剂、缓凝剂和引气剂等外加剂可以减小开裂。减水剂的主要作用是改善混凝土的和易性，降低水灰化，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量。而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂有利。缓凝剂的作用：一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度已经增大了，从而减小裂缝出现的机率。 5.2完善大体积混凝土的施工工艺 5.2.1浇注要点
大体积混凝土浇筑，应根据整体连续浇筑的要求及现场实际情况适当选用全面层、分段分层、斜面分层等浇筑方案。浇筑温度宜控制在25℃以下。因此，必须合理安排施工时间，尽量避免在高温时段进行混凝土浇筑。同时要尽量加快施工速度、缩短浇筑时间，降低混凝土的浇筑温度，减少结构物的内外温差，并延长混凝土的初凝时间。必要时需采用二次振捣。其能够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。 5.2.2采取温控措施
在大体积混凝土内部安设温度传感器，检测指导温控。内部混凝土的最高温度应<55℃.最大水化热温升<30℃。混凝土体内布置适量的温控管道，通过不问断地循环冷却水，吸收混凝土的热量。冷却水管应在每层混凝土中布设，深度位于厚层的l/2处，设定位架固定。冷却水在混凝土浇至水管高程后立即循环，冷却水与混凝土的温差限制在25℃以内，流量及水温2h监测一次，量测进、出水口温度，一般出水口温度较进水口高5～6℃。冷却水应持续到混凝土浇筑完后7d以上。冷却完毕后，冷却管中压入同强度的水泥浆，水泥浆中加入微膨胀剂。 5.2.3混凝土拌和、浇筑、拆模时注意事项
大体积混凝土宜采用强制搅拌，根据环境温度条件采用相应的措施，使新拌混凝土的温度控制在6-13℃。浇筑混凝土尽量避开太阳辐射较强的时间，若工程在夏季施工时，则避开正午，尽量安排在夜间浇筑。采用大功率插入式振捣器振捣，振捣以表面泛浆不再下沉为宜，间距要均匀，以振捣范围重叠二分之一为宜，保证振捣密实，上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完，表面压实、抹平，防止表面裂缝。混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上、混凝土中心温度与最低温度之差在25~C以内、拆模时混凝土表面温度不超过9℃方可拆模。 5.2.4大体积混凝土养护
在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。不同施工季节应选择不同的混凝土养护方法。夏季施工时，要采用草帘覆盖、浇水等降温方法进行养护保持混凝土表面湿润，从而促进混凝土强度的稳定增长;正常气温时，可喷刷养生液养护;冬季施工时，可使用保温材料来提高混凝土的表面温度。混凝土的养护时间根据水泥的品种确定，一般普通水泥的养护时间为14d，矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥及掺加掺和料后的混凝土的养护时间为21d。 5.2.5做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇筑后，由于表面较内部散热快，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过快就很容易导致裂缝的产生，所以在低温季节，混凝土拆模后立即采取表面保温措施，防止表面降温过快，引起裂缝。 6.结束语
综上所述，大体积混凝土内部的温度应力是由水化热和外界气温变化等各种因素引起的叠加应力。由于混凝土是一种脆性材料抗拉强度只相当于抗压强度的1/10左右，当混凝土内温度应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。实际工作中，只有从原材料、施工、设计等方面加强质量控制，才能最大限度的防止混凝土裂缝的产生，使混凝土结构工程能够满足适用性、安全性及耐久性要求。