摘要：大體積混凝土經(jīng)常會(huì)用到工程的重要部位，由于其體積大，水化熱高，影響因素多，裂縫控制難度大，一旦出現(xiàn)較大裂縫，后果比較嚴(yán)重。站在監(jiān)理工程師的立場(chǎng)，在大體積混凝土施工中，如何采取預(yù)控措施，如何避免裂縫的產(chǎn)生，是一項(xiàng)很重要的工作。

　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土;裂縫控制;質(zhì)量控制

　　1大體積混凝土裂縫原因分析

　　1.1收縮變形引起的裂縫

　　水泥用量、用水量及水泥種類(lèi)是影響混凝土收縮變形的主要因素。水泥用量越小，或用水量越小，產(chǎn)生收縮的可能性就越小，引起開(kāi)裂的概率就越低。水泥品種不同，也會(huì)對(duì)混凝土的收縮造成一定影響，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的收縮量較大。

　　1.2混凝土表里溫差引起的裂縫

　　混凝土的凝固硬化過(guò)程也是水化熱釋放的過(guò)程，在水化過(guò)程中會(huì)釋放大量的水化熱。由于大體積混凝土體型厚大，熱量散發(fā)由內(nèi)而外，從而造成較大的表里溫差。當(dāng)表里溫差超過(guò)25℃時(shí)，極限抗拉強(qiáng)度小于內(nèi)部溫度應(yīng)力時(shí)，很可能出現(xiàn)溫度裂縫。同時(shí)，如果混凝土降溫過(guò)快，也可能出現(xiàn)收縮貫通裂縫。因此，水泥水化熱引起的表里溫差是大體積混凝土發(fā)生裂縫的主要起因之一。

　　1.3原材料質(zhì)量引起的裂縫

　　混凝土原材料控制。如使用含泥量過(guò)高的砂石、級(jí)配差的砂石、過(guò)細(xì)的砂顆粒等，也可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。混凝土攪拌用水、外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量比較高的情況下，容易使鋼筋銹蝕，進(jìn)而影響鋼筋與混凝土的粘結(jié)力。使用的外加劑、拌和水如果含堿或使用海水拌制混凝土，也有可能促進(jìn)堿骨料反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。

　　1.4施工工藝不當(dāng)引起的裂縫

　　(1)混凝土攪拌運(yùn)輸、運(yùn)輸時(shí)間的長(zhǎng)短，直接影響著混凝土的和易性、流動(dòng)性，時(shí)間越長(zhǎng)，蒸發(fā)水分越多，塌落度損失越大，高溫天氣時(shí)的影響尤為明顯;為便于施工，現(xiàn)場(chǎng)人員擅自加水，將配比有差異的混凝土同時(shí)澆筑在同一部位，招致混凝土呈現(xiàn)裂痕。(2)振搗方式不當(dāng)引起裂縫。(3)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起混凝土開(kāi)裂等。

　　2監(jiān)理工程師的控制措施

　　為防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，監(jiān)理工程師應(yīng)對(duì)混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造措施、配合比設(shè)計(jì)以及混凝土施工中的運(yùn)輸、振搗、抹面、養(yǎng)護(hù)、測(cè)溫等主要工作環(huán)節(jié)實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)控，突出預(yù)防為主的作用。

　　2.1設(shè)計(jì)構(gòu)造措施

　　(1)在辦制混凝土?xí)r增加適量的粉煤灰，減少水泥的使用量，運(yùn)用混凝土的后期強(qiáng)度是一種常用的方法。(2)設(shè)置滑動(dòng)層，適當(dāng)減少應(yīng)力約束的影響。(3)設(shè)置緩沖層。(4)避免應(yīng)力集中。(5)合理配筋。(6)合理設(shè)置施工縫。(7)合理制定溫控指標(biāo)。

　　2.2原材料控制技術(shù)措施

　　2.2.1水泥

　　水泥水化過(guò)程中會(huì)釋放大量的水化熱，使混凝土形成較大的內(nèi)外溫差，是溫度裂縫產(chǎn)生的重要起因之一。水泥的品種影響著水化熱的高低，拌制混凝土應(yīng)優(yōu)選水化熱比較低的水泥，同時(shí)，優(yōu)化混凝土配合比，盡量降低水泥用量。

　　2.2.2骨料

　　骨料，應(yīng)優(yōu)先選擇堆積空隙率小、顆粒級(jí)配良好、表面干凈、有害雜質(zhì)少、強(qiáng)度高的砂石，在保障混凝土功能的前提下，盡可能地多加入骨料，縮減水泥用量，壓低混凝土溫度峰值。

　　2.2.3外加劑

　　混凝土外加劑有多種類(lèi)型，如早強(qiáng)劑、緩凝劑、膨脹劑等。在混凝土中摻入適當(dāng)?shù)耐饧觿�，能夠�?jié)省攪拌的用水量，改善混凝土的性能，調(diào)整混凝土的凝結(jié)時(shí)間，降低混凝土的溫升速度，延緩溫度峰值時(shí)間，減少裂痕產(chǎn)生。外加劑的使用，還可以混凝土的和易性得到改善，減少甚至是避免出現(xiàn)泌水和離析現(xiàn)象，減少坍落度損失，縮減收縮。摻入膨脹劑還能使混凝土的收縮得到補(bǔ)償，進(jìn)而增強(qiáng)混凝土的抗裂功能。

　　2.2.4粉煤灰、礦渣粉

　　在混凝土中摻入粉煤灰及礦渣粉，可以替代部分水泥，使混凝土的性能得到改善，坍落度損失得到降低，凝結(jié)時(shí)間得到延緩，水化熱得到降低，溫升速度得到延緩，從而減少混凝土內(nèi)外溫差引起的開(kāi)裂。

　　2.3現(xiàn)場(chǎng)控制措施

　　(1)大體積混凝土施工，施工單位應(yīng)按要求編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，經(jīng)內(nèi)部審批后，按程序報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后實(shí)施。(2)施工溫度控制。大體積混凝土工程施工前，應(yīng)提前試算混凝土的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力這些重要指標(biāo)，并進(jìn)一步確定大體積混凝土的升溫峰值、表面溫度與外界氣溫的差值、里表溫差及降溫速率，據(jù)此制定控制溫度的相應(yīng)措施。

　　(3)預(yù)埋水管，降低最高溫升。預(yù)埋薄壁鋼管作為冷卻水管，水管上下間距1.5~3.0m，橫向間距1.5~3.0m交替安裝，并通過(guò)立管相連接，通過(guò)水流散發(fā)熱量，降低混凝土內(nèi)部溫度。(4)改進(jìn)混凝土施工工藝。一次振搗完成后，在混凝土初凝前進(jìn)行二次振搗，可進(jìn)一步擠出混凝土中的水分，使混凝土的密實(shí)度得到提高，并增強(qiáng)鋼筋與混凝土之間的握裹力;使用“一平二碾三收光”的施工工藝來(lái)施工，密閉混凝土表面毛細(xì)孔，控制表面裂縫。

　　(5)合理選擇混凝土澆筑方案。①大體積混凝土澆筑，可視現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇采用全面分層澆筑或斜面分層澆筑施工措施，加快散熱，縮減混凝土凝結(jié)過(guò)程中的水化熱，降低內(nèi)外溫差，避免溫差應(yīng)力造成的裂縫。選擇比較好的澆筑方法，可以縮短混凝土輸送管頻繁裝、拆、沖洗占用的時(shí)間，提升泵送效率，也可以使泌水處理得到簡(jiǎn)化。②確保在下層混凝土初凝之前完成上層混凝土澆筑，不留任何施工縫。③混凝土振搗到位。每層振搗時(shí)，振搗半徑不超過(guò)振動(dòng)棒的作用范圍，并插入下層混凝土不小于l00mm。

　　(6)特殊氣象條件下時(shí)，采取的必要辦法：①高溫天氣澆灌混凝土可采取摻冰水?dāng)嚢琛⑸笆�料遮�?yáng)，棉氈包裹泵送管、灑水降溫等辦法壓低澆灌溫度，如有必要，在混凝土內(nèi)預(yù)埋冷卻管通水降溫。混凝土澆筑后保濕保溫養(yǎng)護(hù)尤為重要，模板和混凝土要避免陽(yáng)光直射。②低溫天氣澆灌混凝土，宜釆用熱水拌和、加熱骨料等措施提升原材料溫度，混凝土入模溫度應(yīng)高于5℃，或采取暖棚保溫等措施，保證混凝土不受凍害。澆筑后混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)及時(shí)、到位。

　　③大風(fēng)天澆筑混凝土?xí)r，為防止風(fēng)干造成裂縫，應(yīng)釆取擋風(fēng)措施，減緩混凝土外表風(fēng)速，加快振搗速度，增加混凝土的抹壓遍數(shù)，并及時(shí)覆蓋塑料薄膜和保溫材料。④雨雪天氣不宜露天澆筑，當(dāng)澆筑時(shí)，應(yīng)釆取可靠辦法。澆筑時(shí)，如突遇大雨或大雪天氣時(shí)，應(yīng)及時(shí)將待澆筑部位的積水、積雪清除，并將施工縫留置在結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位，暫停混凝土澆筑;對(duì)已澆筑的混凝土立刻嚴(yán)密覆蓋，防止雨水直接沖刷新澆筑的混凝土。

　　(7)泌水處理。在澆筑過(guò)程中，混凝土骨料下沉，水泥漿和水分上升，外表析出水分。為防止泌水對(duì)混凝土上下層之間的粘結(jié)力構(gòu)成影響，應(yīng)組織專(zhuān)人將泌水聚集后隨時(shí)排除，并將混凝土表面浮漿清除干凈。

　　(8)混凝土表面的處理。混凝土完成振搗后，依據(jù)標(biāo)高線(xiàn)用刮杠將表面刮平，在初凝前用鐵筒碾壓數(shù)遍，用木模抹壓，待混凝土收水后，再用木抹二次搓平，以閉合收水裂痕，并及時(shí)覆蓋塑料薄膜、保溫、養(yǎng)護(hù)。

　　(9)養(yǎng)護(hù)措施。養(yǎng)護(hù)工作是否到位，對(duì)大體積混凝土施工質(zhì)量有著重要影響。夏季施工，大體積混凝土可采用覆蓋塑料薄膜、澆水保濕養(yǎng)護(hù)等辦法，有條件時(shí)也可采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù);冬期施工，可采用棉被保溫覆蓋、搭設(shè)暖棚等措施。混凝土在濕潤(rùn)環(huán)境中的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d;保溫層的撤除應(yīng)分層實(shí)施，當(dāng)混凝土的表面溫度與環(huán)境最大溫差小于20℃時(shí)，方可完全拆除。

　　(10)測(cè)溫措施：①混凝土溫升值在入模溫度的基礎(chǔ)上控制50℃以下。②混凝土內(nèi)外溫差控制在(不含混凝土收縮的當(dāng)量溫度)25℃以下。③混凝土的降溫速率控制在2.0℃/d以下。④混凝土表面與大氣溫差控制在20℃以下。⑤在大體積混凝土澆筑最初的72h內(nèi)的溫差波動(dòng)最大，在這段時(shí)間應(yīng)加大測(cè)溫頻率，每2小時(shí)1次。

　　測(cè)溫時(shí)，要求記錄混凝土入模溫度、養(yǎng)護(hù)條件、測(cè)溫時(shí)間、間隔時(shí)間、各測(cè)點(diǎn)上、中、下溫度值、大氣溫度、表皮溫度，異常狀況產(chǎn)生的時(shí)間。拆模或撤除保溫時(shí)應(yīng)關(guān)注氣溫、環(huán)境、氣候變化及混凝土內(nèi)外溫差，一旦出現(xiàn)異常情況，立即采取措施。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　如何預(yù)防大體積混凝土施工裂縫的發(fā)生，一直是監(jiān)理工程師的工作重點(diǎn)之一。本文從監(jiān)理工程師的角度，分析了大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生的起因，提出了為保證質(zhì)量應(yīng)采取的措施，期望在大體積混凝土施工質(zhì)量控制中對(duì)監(jiān)理工程師的工作有所幫助。

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