大体积混凝土常见质量问题分析与对策

大体积混凝土常见质量问题分析与对策

摘要：本文针对大体积混凝土构件裂缝等质量问题进行分析，并提出防治措施。

关键词：质量; 分析; 防治; 措施; 大体积混凝土

Abstract: this article in view of the mass concrete component quality problem such as cracks are analyzed, and the control measures are brought forward.

Keywords: quality; Analysis; Control; The measure; Mass concrete

1 大体积混凝土概述

大体积混凝土的定义是：“混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土” 。大体积混凝土具有结构体工程量大、工程条件复杂及水泥水化热散发困难等特点。

大体积混凝土按照裂缝分为两种：一种是由于混凝土结构温度变化产生的温度裂缝。另一种由于沉降缝变形等产生的裂缝，也称为变形裂缝。大体积混凝土自身因素包括水泥水化热放热后的收缩和干裂等。环境因素包括外界温度升降使混凝土膨胀或收缩。人为因素包括设计的不合理、混凝土配合比不当、材料质量不合格、施工班组技术力量薄弱等。在这些因素中影响大而普遍的有：混凝水化热引起的混凝土收缩，混凝土配合比的控制等。

大体积混凝土结构多为地下连续墙、筏板基础、箱型基础及坝体等。所以一旦出现裂缝，渗漏问题也相应出现。我们在实践中知道有的混凝土裂缝是不可修复而且隐蔽。一旦出现很难处理，比如结构堵漏，尤其是大型建筑的地下部分，不但处理困难、花费巨大，而且往往不能根治。同时，裂缝的出现，尤其是贯穿性裂缝，降低混凝土结构刚度，影响结构功能的适用性。比如青海地区常见的筏板基础。混凝土无论是表面的裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝都可以使侵蚀性介质非常容易的进入混凝内部，锈蚀钢筋，降低混凝土强度，进而影响混凝土的耐久性。

2 大体积混凝土产生裂缝的质量控制

2. 1减小浇注混凝土内外温差

2.1.1降低混凝土水化热

由于混凝土具有良好的隔热性能。所以使得混凝土在浇注和凝结过程产生的

水化热释放缓慢，使得热量大量蓄积。因此应有效控制混凝土内部温度上升。

（1）选用低标号低水化热水泥，降低混凝土骨料温度。掺加粉煤灰作为胶凝材料，采用内掺法可以取代部分水泥，显著降低水泥用量。虽然粉煤灰也存在水化热，但远比水泥要低的多。许多实验研究确定粉煤灰取代水泥梁为10~15%，超量系数取1.2、1.4、1.5。

（2）利用混凝土外加剂降低水泥用量，水泥用量降低，混凝土温度就随之降低。这可作为控制混凝土水化热，减少温度应力的主要手段之一。混凝土体量越大效果越明显。

（3）使用缓凝型减水剂，混凝土浇筑以泵为主，塌落度一般选100MM~160MM，这给降低水泥用量增加了难度，为了改善和易性，尽可能降低水泥用量，采用了缓凝型减水剂。合理选用水泥及添加剂，对提高大体积混凝土的抗裂性能据有很关键的作用，

2.1.2降低混凝土入模温度

控制混凝土出机温度和入模温度是有必要的。研究表明，混凝土的浇筑温度越高，水泥的水化反应速度越快。一般认为，混凝土浇筑温度每升高10℃，混凝土内部温度的峰值将提高3~5℃，大体积混凝土的浇筑温度最好控制在25℃以下，有条件则进行夜间施工。

（1）控制部分原材料的温度。搅拌后混凝土热量与搅拌前原材料所含热量是相等的，要想控制混凝土的出机温度就要从控制原材料的温度入手。因为砂石料降温较困难，因此主要采取措施降低水温和水泥温度。

（2）混凝土浇筑尽量安排夜间施工。只控制水和水泥的温度效果并不明显。所以选择效果最好又最经济的办法，即夜间浇筑，这时所有原材料温度都偏低，根据现场实测，夜间混凝土出机温度一般比白天低3℃左右。

（3）控制混凝土运输和入模过程中的升温。在夏季施工时，加强组织协调，缩短混凝土从出机到入模的时间。将泵送管路用湿麻袋覆盖，防治日晒升温。还可以在混凝土罐车的转筒上浇水降温。

2.1.3加强保温，控制混凝土内外温差

根据以往施工经验，混凝土重心温度和表面温度之差控制在20~30℃以内，一般可防治有害裂缝的产生。为了防治大体积混凝土表面温度下降速率太快，条件允许时应该尽量延长拆模时间。拆模以后也要尽快覆盖保温层，防治风吹。正常施工时的保温，混凝土表面铺设一层塑料薄膜，然后是两层麻袋，为了防治雨冷击，麻袋外再设一层薄膜。冬季施工时采用蓄热法保温养护，混凝土顶面铺设双层塑料薄膜，内夹三层草帘；侧模采用保温模板，即模板外侧挂三层草帘，外罩篷布或加塑编织布。模板拆除以后，对混凝土侧表面进行保温处理。

2.2合理选择混凝土材料、优化配合比

2.2.1 选择水泥。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、坚固低热和高强两方面的要求，一般采用低热矿渣水泥，中热硅酸水泥或硅酸水泥掺入一定量的粉煤灰。至于外部混凝土除了抗裂性能外，还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小，因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀性时，应采用抗硫酸水泥。

2.2.2 掺用混合材料。掺用混合材料的目的在于降低混凝土的绝热温升，提高混凝土抗裂能力。混合材包括矿渣、粉煤灰、烧粘土等。目前粉煤灰采用较多。

2.2.3 掺用外加剂。外加剂有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等多种类型。减水剂是最常用、最重要的外加剂，它具有减税和增塑作用，在保持混凝土塌落度及强度不变的条件下，可减少用水量，节约水泥、降低绝热温升。引气剂的作用是在混凝土中产生大量微笑气泡以提高混凝土的抗冻融耐久性。缓凝剂用于夏季施工，早强剂则用于冬季施工。

2.2.4优化混凝土配合比。在保证混凝土强度及流动度条件下，尽量节省水泥，降低混凝土绝热温升。

2.2.5为了减少或避免了混凝土的开裂。目前应用较多的膨胀剂有UEA膨胀剂，FH复合膨胀剂，PG硫铝酸盐型膨胀剂，FN-M明矶石膨胀剂等等。其中UEA膨胀剂最为常用，在混凝土中掺入10%～12%，其限制膨胀率为0.02%～0.04%，可在钢筋中建立0.2～0.7MPa预压力，从而抵消混凝土在硬化过程中产生的全部或大部分拉应力。

3 大体积混凝土产生裂缝的处理方法

3.1不降低混凝土承载力的裂缝处理

(1)表面修补法

该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。

(2)填充密封法

当裂缝较宽时，可沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。

(3)低压注浆法

当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，

首先裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。

3.2影响混凝土结构安全的裂缝处理

(1)围套加固法

在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理。

(2)钢箍加固法

在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作。

(3)粘贴加固法

将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1～4毫米。

结束语

实践证明, 在大体积混凝土的施工中, 针对裂缝、质量通病的防治, 应在减小约束应力、减小混凝土内外温差、优化配合比设计、改善施工工艺、 提高施工质量、 做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施, 坚持严谨的施工组织管理。才能最大限度的消除和减少质量通病的产生，使大体积混凝土的质量得到有效的保证。

参考文献：

[1]周玉选,周燕.浅谈大体积混凝土施工的质量控制[J].甘肃科技,2008,（13）:45－46.

[2]杨南方,尹辉.住宅工程质量通病防治手册[P].北京:中国建筑工业出版社,1997.