摘要：近年來(lái)，國(guó)內(nèi)建筑工程中混凝土工程的體積量日漸增大，為確保大體積混凝土施工質(zhì)量，有效防止和控制混凝土變形裂縫的出現(xiàn)，顯得非常重要。

關(guān)鍵詞：地下室；混凝土；抗裂措施

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)建筑工程中混凝土工程的體量日漸增大，尤以基礎(chǔ)地下室為甚。同時(shí)，隨著我國(guó)建筑技術(shù)的發(fā)展和城市建設(shè)、城市環(huán)保的需要，預(yù)拌商品混凝土以其集約化的生產(chǎn)方式，穩(wěn)定優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

然而，預(yù)拌混凝土除了必須滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性要求外，還應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工的要求。由于預(yù)拌混凝土在施工中應(yīng)滿足從預(yù)拌站到工地現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)泵送澆筑工藝的要求，其需要的坍落度比現(xiàn)場(chǎng)自拌混凝土傳統(tǒng)施工工藝大得多，因而在大體積混凝土施工中，如何有效防止和控制混凝土變形裂縫的出現(xiàn)和開展，顯得非常重要。

本文介紹了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、控制裂縫的措施，有效地防止基礎(chǔ)大體積混凝土出現(xiàn)變形裂縫的體會(huì)。

一、大體積混凝土施工以及裂縫產(chǎn)生的原因

（一）大體積混凝土施工

由于大體積混凝土強(qiáng)度高，混凝土工程量大，為確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性和安全性，考慮施工搭接和市區(qū)施工的困難，基礎(chǔ)底板可以后澆帶為界分段施工，每段水平向不留施工縫，一次性澆筑；豎向可在基礎(chǔ)上翻梁以上處設(shè)施工縫?；炷料铝险駬v時(shí)按“分層、分段、連續(xù)不斷地薄層澆筑”的原則進(jìn)行，底板部分先澆筑并注意振搗密實(shí)，上翻梁部分在底板部分澆搗后2h再行澆筑，使底板混凝土有一定的沉落時(shí)間，混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用長(zhǎng)刮尺刮平，清除殘余浮漿后用木蟹鐵板打光，混凝土收水后用鐵板反復(fù)壓光，壓閉混凝土表面毛細(xì)孔，提高混凝土防水性能和表面觀感。

（二）裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土施工，由于混凝土內(nèi)部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應(yīng)力。此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。此種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天（升溫階段）。

混凝土降溫階段，由于逐漸降溫而產(chǎn)生收縮，再加上混凝土硬化過(guò)程中，由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時(shí)收縮。這兩種收縮由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，也會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，直至出現(xiàn)收縮裂縫。

二、裂縫控制措施

（一）補(bǔ)償收縮混凝土

即在混凝土中滲入U(xiǎn)EA、HEA等微膨脹劑。例如用UEA 膨脹劑，以10%-20%等量取代水泥，拌制成補(bǔ)償收縮混凝土，其限制膨脹率ξ₂＝0.02%-0.05%，按公式α＝μESξ₂，可在混凝土中建立0.2-0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，從而抵制混凝土在硬化過(guò)程中全部或大部分拉應(yīng)力，以混凝土的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值大于或等于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫：ξ₂－Sｍ≥ξ_p，使混凝土結(jié)構(gòu)不裂。

（二）膨脹帶

由于混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會(huì)與混凝土的早期收縮變形完全補(bǔ)償，為了實(shí)現(xiàn)混凝土連續(xù)澆注無(wú)縫施工而設(shè)置的補(bǔ)償收縮混凝土帶，根據(jù)一些工程實(shí)踐，一般超過(guò)60ｍ設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。膨脹帶要求設(shè)置在混凝土收縮應(yīng)力發(fā)生最大部位，一般地板和側(cè)墻長(zhǎng)度方向的中間位置。對(duì)于超過(guò)普通混凝土伸縮縫設(shè)置間距的超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)，要進(jìn)行連續(xù)無(wú)縫施工可設(shè)置多條膨脹加強(qiáng)帶。

1、作用。膨脹加強(qiáng)帶混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度常比相鄰的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高5-10MPa，從而提高膨脹加強(qiáng)帶混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止混凝土在此部位開裂。膨脹帶內(nèi)混凝土的膨脹劑應(yīng)比帶外其他混凝土摻量高一點(diǎn)，產(chǎn)生較大膨脹，而兩側(cè)混凝土的膨脹率較小，形成中部大兩邊小的膨脹區(qū)，從而補(bǔ)償相應(yīng)的收縮曲線，使任意長(zhǎng)度可以不設(shè)伸縮縫。

2、做法。膨脹加強(qiáng)帶寬2-3m，帶的兩側(cè)布置中5mm的密孔鋼絲網(wǎng)，將帶內(nèi)混凝土和帶外混凝土分開，目的是不讓混凝土中石子通過(guò)，鋼絲網(wǎng)垂直布置在上下層（或內(nèi)外層）鋼筋之間，網(wǎng)兩端分別綁扎在鋼筋上。膨脹帶內(nèi)增設(shè)10%水平溫度加強(qiáng)鋼筋。與膨脹帶方向垂直布置，兩端伸出膨脹帶２ｍ各與上下層（內(nèi)外層）鋼筋固定，配筋直徑減小，間距加密。由于設(shè)置膨脹帶主要是為了避免混凝土早期收縮變形，故膨脹帶的保留時(shí)間可為10-15天，這比傳統(tǒng)后澆帶縮短30天的工期。滿足工程連續(xù)無(wú)縫設(shè)計(jì)施工的要求。

（三）后澆帶

后澆帶作為膨脹加強(qiáng)帶一樣作為混凝土早期短時(shí)期釋放約束力的一種技術(shù)措施，較長(zhǎng)久性變形縫已有很大的改進(jìn)并廣泛應(yīng)用。根據(jù)文獻(xiàn)：結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度是影響溫度應(yīng)力的因素之一，但只在一定范圍對(duì)溫度收縮應(yīng)力較為顯著，因此設(shè)置后澆帶是“先放后抗、以放為主”的主要技術(shù)措施。后澆帶的設(shè)計(jì)做法也各不相同。尤其是帶內(nèi)鋼筋是否斷開，有的不但鋼筋連續(xù)，還做加強(qiáng)筋連接。

（四）超長(zhǎng)無(wú)縫混凝土和間歇式施工

所謂無(wú)縫施工是相對(duì)概念，根據(jù)結(jié)構(gòu)情況可無(wú)縫和少縫，但它不包括沉降縫，而是釋放收縮應(yīng)力的后澆縫。用HEA高效膨脹劑補(bǔ)償混凝土收縮，在混凝土硬化過(guò)程中產(chǎn)生膨脹作用，受鋼筋和鄰位約束，在結(jié)構(gòu)中建立少量預(yù)壓應(yīng)力。考慮結(jié)構(gòu)安全，膨脹不能太大，且應(yīng)14d基本結(jié)束。這一壓應(yīng)力大致可以補(bǔ)償混凝土硬化過(guò)程產(chǎn)生的溫差和干縮應(yīng)力，防止收縮裂縫，或把裂縫控制在無(wú)害范圍內(nèi)（小于0.1mm），基于這一原理，摻HEA的結(jié)構(gòu)自身可滿足防水要求并延長(zhǎng)后澆縫的長(zhǎng)度。

三、大體積混凝土的測(cè)溫和養(yǎng)護(hù)

為防止混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，造成溫度應(yīng)力大于同期混凝土抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的施工情況和環(huán)境氣溫，采用了“蓄水法”進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。具體做法是：先在混凝土表面覆蓋雙層麻袋，澆水濕潤(rùn)。待混凝土初凝后，在基礎(chǔ)周圍砌擋水，蓄水深10cm，養(yǎng)護(hù)28天。

為及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度的變化值，在基礎(chǔ)內(nèi)埋設(shè)測(cè)溫點(diǎn)20個(gè)，深度分別設(shè)在板中及距表面10cm處，分別測(cè)量中心最高溫度和表面溫度，測(cè)溫管均露出混凝土表面12cm。測(cè)溫工作在混凝土澆筑完畢后開始進(jìn)行，測(cè)溫頻率按持續(xù)28d考慮。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大體積混凝土的溫差變化在1-72h內(nèi)波動(dòng)最大，因此在這段時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)值班不間斷測(cè)量，測(cè)試頻率為每2h一次，測(cè)試時(shí)要求記錄以下數(shù)據(jù)：混凝土入模溫度；每次測(cè)溫時(shí)間，各測(cè)點(diǎn)溫度值；各部位保溫材料的覆蓋和去除時(shí)間；澆水養(yǎng)護(hù)或恢復(fù)保溫時(shí)間；異常情況如雨、風(fēng)等發(fā)生的時(shí)間。

測(cè)溫前確定混凝土內(nèi)中心溫度與表面薄膜下溫差。當(dāng)溫差達(dá)到27℃時(shí)，必須采取保溫應(yīng)急措施，實(shí)測(cè)溫度顯示大多數(shù)測(cè)試點(diǎn)溫差值在25℃以下，僅有兩點(diǎn)一度溫差值超過(guò)29℃，現(xiàn)場(chǎng)采取停止?jié)菜B(yǎng)護(hù)和覆蓋雙層干麻袋后在1h內(nèi)即以提高表面溫度來(lái)降低內(nèi)外溫差。

四、幾點(diǎn)體會(huì)

大體積混凝土施工關(guān)鍵是如何控制混凝土不產(chǎn)生裂縫，合理采取措施顯得尤為重要。

基礎(chǔ)大體積混凝土施工控制表面溫度裂縫的產(chǎn)生，首先應(yīng)從選定混凝土配合比入手。只要對(duì)摻合料、緩凝減水劑等選擇合適，通過(guò)試配完全可以大大降低每立方混凝土的水泥用量，降低混凝土的最高絕熱溫升，從根本上解決升溫階段的裂縫產(chǎn)生。

對(duì)基礎(chǔ)大體積混凝土而言，養(yǎng)護(hù)措施極為重要，應(yīng)根據(jù)施工時(shí)的氣溫、測(cè)溫情況，采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法。布置合理的測(cè)溫手段是必不可少的，可以為養(yǎng)護(hù)提供調(diào)整依據(jù)。

摻加UEA-H高效微膨脹劑對(duì)混凝土能起到補(bǔ)償收縮作用，可有效地提高混凝土的抗裂縫抗?jié)B能力。

參考文獻(xiàn)：

1、混凝土使用手冊(cè)[Z].1995.

2、混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-2002[S].

（作者單位：福建省第五建筑工程公司）