浅析大体积混凝土裂缝防治措施.pdf

水利建设与管理 2 0 1 1 年第4期 浅 大 体 积 混 凝 士 裂 缝 防 治 措 施 孟维欢 ( 新疆华瑞工程管理 咨询公司 北屯8 3 6 0 0 0 ) 【 摘要】 混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、 不同形式的裂缝， 是一个相当普遍的现象。大体积混凝 土结构 出现裂缝更为普遍 ， 有效 防治混凝土结构裂缝能提高结构 物的使用寿命。 【 关键词】 大体积混凝土裂缝 防治措施 水泥混凝土以优异的工作性能在工程建设领域得到 了很广泛 的应用。在水利工程上 ， 水泥混凝土因较高的强 度 、 较强的抗渗性能及耐腐蚀性能而得到很广泛的运用 ， 水库大坝 、 厂房、 渠道等基本上都是混凝土结构 ， 但是 ， 混 凝土结构在建设和使用过程中出现不 同程度 、不同形式 的裂缝 ， 是一个相当普遍的现象 ， 特别是大体积混凝土结 构出现裂缝更为普遍。 因此， 混凝土结构的裂缝是一个长 期困扰建筑工程界的一个技术难题 ，一直未能得到很好 的解决 。 工程技术界都认为，规定钢筋混凝土结构的最大裂 缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀 ，从而提高混凝 土结构物的使用寿命。不同的规范中有关允许最大裂缝 宽度的规定虽不完全一致 ， 但基本相 同。如在正常的空气 环境中裂缝允许宽度为 0 3 0 4 m m；在轻微腐蚀介质中 ， 裂缝允许宽度为 0 2 0 3 m m； 在严重腐蚀介质 中， 裂缝允 许宽度为 0 1 0 2 ra m 。对建筑物的抗裂要求过严 ， 必将付 出巨大的经济代价 ，科学的要求是将其有害程度控制在 允许范围之内。 混凝土结构物产生裂缝 ， 变形 变化( 如温度 、 地基变 形 ) 引起的占很大 比例。在大体积混凝土工程施工 中， 由 于水泥水化热引起混凝土内部温度和温度应力 变化 ， 从 而导致混凝土产生裂缝。 因此 ， 控制混凝土浇筑块休【 _太 水 化热引起的温差 、防止混凝土出现有害的温度裂缝是关 键 问题 。 下面就笔者多年从事工程建设的经历 ， 对混凝土 结构物裂缝防治提出几点措施。 1 裂缝防治的设计措施 a 设计强度不宜过高。 众所周知 ， 设计强度过高 ， 配 制混凝土 的水泥用量就大 ，必然造成混凝土水化热 过 高 ， 而混凝土块体内部温度高 、 混凝土内外温差过大， 温 度应力容易超过混凝土的抗拉强度 ， 从而产生裂缝。考 虑到水利工程建设周期长的特点 ，在保证足够强度 、 满 足使用要求 的前提下 ，可以利用混凝土 的后期强度 ， 这 样可以减少混凝土中的水泥用量 ， 以降低混凝土浇筑块 体 的温度 ， 从而达到防治混凝土裂缝产生的 目的 。应走 出设计 上“ 强度越高越好” 的误 区， 大体积混凝土的强度 等级宜为 C 2 0 C 3 5 。 b 合理配置钢筋网。大体积混凝土除应满足承载力 和构造要求外 ，还应增配承受因水泥水化热引起 的温度 应力及控制裂缝开展的钢筋网 ， 以构造钢筋来控制裂缝 ， 配筋应尽可能采用小直径、 小间距。 采用直径 8 1 4 m m的 钢筋和 1 0 0 1 5 0 ra m间距是比较合理的。 c 避免结构突变产生应力集 中。在结构设计上尽量 避免结构形式多变 ， 如不能避免， 则在转角和孔洞处增设 构造加强筋， 以防止裂缝的产生和发展 。 d 以预防为主。在设计阶段就应考虑到可能漏水的 内排水措施 ， 以及施工后的经济可靠的堵漏方法。 e 合理选择原材料配制混凝土。应优先采用水化热 低的矿渣水泥配制大体积混凝土 ，采用 5 - 4 0 ram颗粒级 配的石子和中、 粗砂， 控制含泥量小于 1 5 。 f 使用掺合料及外加剂 。当前采用 的掺合料 主要 是粉煤灰 ， 它可 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 ， 同时可代 替水 泥 ， 降低水 化热 。 粉煤灰掺加量为水 泥用量的 1 5 。外加剂 主要指 减水 剂 、 缓凝剂和膨胀剂 。实践 证明 ： 混凝土 中掺人水 泥重 量 0 ， 2 5 的木钙减水剂 ，不仅使混凝 土工作性能有 了 明显的改善 ， 同时又减少了 1 0 的拌和用 水 ， 节约 1 0 孟维欢 浅析 大体积混凝土裂缝防治措施 左右 的水泥 ， 从 而降低 了混凝土 的水化热 ， 有效 防止 了 混凝土裂缝的产生。 2 裂缝防治 的施 工措施 混凝土的施工环境和施工方法是保证混凝土质量 的 关键环节， 为 了有效防治混凝土裂缝 的产生 ， 在施工过程 中应注意以下方面： a 混凝 土的浇筑可采用分层连续浇筑或推 移式连 续 浇筑 ， 不 留施工缝 ， 并应 符合下 列规定 ： 混凝 土的 摊铺厚 度应根 据所用 振捣器 的作 用深度及混凝 土的和 易性确定 ， 当采用 泵送混凝土时 ， 混凝 土的摊铺厚度 不 大于 6 0 0 m m； 当采用非泵送混凝 土时 ， 混凝土 的摊铺 厚 度不大于 4 0 0 ra m； 分层连续浇筑或推移式 连续浇筑 ， 其层问 的间隔时 间应尽量缩 短 ，必须在前层 混凝土初 凝之前 ， 将下层混凝土 浇筑完 毕 ； 层间最长 的时间 间隔 不大于混凝土的初凝时间 ， 超过 初凝 时间时 ， 层面应按 施工缝处理 。 b 大体积混凝土采取分层浇筑施工时 ，水平施工缝 的处理应符合下列规定 ： 清除浇筑表面的浮浆 、 软弱混 凝土层及松动 的石子 ， 并均匀露出粗骨料 ； 在上层混凝 土浇筑前 ，应用压力水冲洗 昆 凝土表面的污物 ，充分湿 润 ， 但不得有积水 ； 对非泵送及低流动度混凝土， 在 浇 筑上层混凝土时 ， 应采取接浆措施。 c 混凝 土的拌制 、运输 必须满足连续 浇筑施工及 尽量 降低混凝土 出罐温度等 方面 的要求 ，并 应符合下 列规定 ： 炎热季节浇筑大体 积混 凝土时 ， 混凝 土搅拌 场站 宜对砂 、 石骨料 采取遮 阳 、 降温措施 ； 采用 泵送 混凝土施工 时 ，混凝 土的运输宜采 用混凝土搅拌 运输 车 ，混凝土搅拌运输 车的数量应满 足混凝土连续 浇筑 的要求 。 d 在混凝土浇筑过程中 ，应及 时清除混凝土表面的 泌水。泵送混凝土的水灰 比一般较大 ，泌水现象也较严 重 ， 不及时清除 ， 将会降低结构混凝土的质量。 e 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 ， 并应符合下列规定 ： 保温养 护措 施 ，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( 包括混凝土收缩产 生的应力 ) 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 。 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 高混凝土块体承受 外约束应力 的抗裂能力 ，达到 防止或 控制温度裂缝 的 目的 。同时 ， 在 养护过 程 中保持 良好的湿度 ， 使混凝土 在 良好 的环境 下养护 。塑料 薄膜 、 草袋 可作 为保温材料 覆盖混凝 土 ， 在寒冷季 节可搭设挡风保温棚 。 施工人员 需根据 事先确定 的温控指标要 求 ，确定大体 积混凝 土 浇筑后 的养护措施 。 f 对标高位于 0 0以下的部位 ，应及时回填土； 0 0 以上的部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹 日晒 的环境中。 g 大体积混凝 土拆模后 ， 应采取预防寒潮袭击 、 突然 降温和剧烈干燥等措施 。 3 结语 大体积混凝土结构产 生裂缝 的原 因虽然错综复杂 ， 但 只要按照科学 的方法设计 ， 规范地组织施工， 在施工的 各个阶段 、 各个环节上规范操作 ， 就能有效防止混凝土结 构物裂缝 的产生 ， 从而提高混凝土结构物的质量 ， 延长混 凝土结构物的使用寿命 ， 提高经济效益。A ( 上接第 6 2页) 时间 ， 大 家都知 道 ， 水 电站 的按 期 ( 或提 前 ) 发 电 ， 对 于投资方将 意味着 投资效 益 的提前发 挥 ， 几 乎 在所 有 的以导 流 隧洞 为导 流方 式 的水 电站施 工 中 ， 钢 模 台车 已成 为 大断 面 、 长距 离 导流 隧洞 混凝 土 衬砌 的首选 。因此 ， 在大 中型水 电站建设 可研 阶段 ， 如 果选 择 了导 流隧洞 这种导 流方式 ， 在设 计概 算 中就应 该合 理计列 钢模 台车 的费用 。在施工 招标 阶段 ， 对于 投标 人 的投 标报 价 ， 应该 合 理 、 足额 计 取钢模 台车 的 费用 ； 招标 人选 择 中标 人时 ， 应对 其施 工方 案和 投标 报价综 合评审 ， 对 于采用 钢模 台车浇筑 衬砌混凝 土 的 投标人 ， 应分 析其 混凝 土 浇筑报 价 中是否 合理计 取 了 钢模 台车 的费用 。只有在保证 投标人适 当利益的情况 下 ， 才 能保证承 包人按期 、 按 质的提 交一个精 品工程 ， 实现“ 双赢 ” 。A