大体积混凝土质量通病控制

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1、大体积混凝土产生裂缝的质量控制一、大体积混凝土裂缝分类及产生原因大体积混凝土产生裂缝的原因很多，包括混凝土自身的因素、环境的因素、人为的因素等。混凝土自身的因素包括水泥水化放热后混凝土降温过程中产生的温度裂缝、水泥浆硬化时体积收缩所产生的硬化收缩、混凝土干燥时产生的干缩等；环境的因素包括外界的约束、外界温度升降使混凝土膨胀或收缩；人为的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、施工质量差等。在这些因素中，比较普遍且影响较大的有:混凝土因水泥水化放热而升温降温、混凝土收缩、外界约束的存在、混凝土配合比的选择等。二、大体积混凝土产生裂缝的危害2.1影响建筑物的使用功能大体积混凝土结构

2、多为坝体、地下连续墙、筏板、箱型基础等，所以一旦出现裂缝，主要问题之一就是结构的渗漏问题。而这个问题往往又不容易处理，比如结构的修补堵漏，不但处理困难、花费巨大，而且延长了工程的交付使用时间，降低了结构的使用功能。有时甚至会因为在结构物的使用过程中多次堵漏，出现堵漏成本高于土建成本的现象。2.2降低建筑结构的刚度裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构(比如基础筏板)的刚度降低，从而影响到结构物功能的正常发挥。2.3影响混凝土的耐久性裂缝的出现，无论是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝都可以使侵蚀性介质非常容易进入混凝士内部，使钢筋锈蚀，混凝土碳化，使混凝土的强度降低，进而影响混凝土的耐久性。三、大体

3、积混凝土产生裂缝的质量控制通过对大体积混凝土的深入研究和工程实践经验的反馈，控制大体积混凝土开裂应从两方面入手。一方面，提高混凝土的抗拉强度，使其足够大，大到各种因素引起的开裂应力小于它。另一方面，控制各种温度应力，使其尽可能小，使之小于混凝土的抗拉强度。而混凝土温度应力取决于其浇筑温度、水泥水化热和混凝土表面温度。即通过优化配合比、选择水泥品种、改善混凝土养护条件等亦可达到控制大体积混凝土裂缝的目的。因此，防止大体积混凝土出现裂缝应从以下几个方面加以有效控制。3.1 减小混凝土内外温差3.1.1降低水化热温升大体积混凝土内部的温度上升是由于水泥水化反应释放热量造成的，由于混凝土的导热性差，使

4、得热量蓄积.因此，应该从以下几个方面入手控制混凝土内部的温度上升:(1)选用低标号低水化热水泥实测值与中低热水泥水化热标准值对比表3d水化热（J/g）7d水化热（J/g）普硅水泥425#水化热实测值247268中热水泥425#水化热标准值251293低热水泥425#水化热标准值197230 (2)降低水泥用量经验认为，每1m3混凝土水泥用量减少10kg,混凝土温升值就会降低10。降低水泥用量可以作为控制温度应力的另一主要手段，且越是厚大体积混凝土其效果越明显。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。许多试验研究确定粉煤灰

5、取代水泥量为1015%，超量系数取1.2,1.4,1.5。使用缓凝型减水剂，混凝土浇筑以泵送为主，坍落度一般选l00mm160mm，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能力据有很关键的作用。3.1.2降低混凝土入模温度大体积混凝土的浇筑温度最好控制在30以下。3.1.3加强保温，控制混凝土内外温差根据以往施工经验，混凝土中心温度和表面温度之差控制在25以内，一般可以防止有害裂缝的产生。为了防止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，防止风吹。正常施

6、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，为了防止雨冷击，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，混凝土侧表面围保温被。3.2 减小约束应力的措施3.2.1合理划分结构段，减小结构长度对约束应力的影响为了减少出现有害裂缝的机会，施工中建议设计结构段长为15m以内，规范要求为515m。经验得出结论，结构段长在15m以内时出现裂缝的可能性大大减少。3.2.2合理设置施工缝(1)水平施工缝的设置在底板上连续浇筑墙体时，其上水平缝严格按规范设置。该措施可以避免大断

7、面约束小断面情况的出现。(2)竖向施工缝的设置施工中采用设置闭合块的方法，进行分块浇筑，共设置4个闭合块，减小了一次浇筑的长度，一方面降低了约束应力，另一方面将水化热从时间和空间上均分散开来，增加了散热面积，降低了温升。3.2.3缩短混凝土浇筑间歇期确保混凝土的连续浇筑性。3.3合理选择混凝土材料及混凝土配合比3.3.1合理选用水泥选用水化热低的水泥，也就降低了水化放热，从而达到降低混凝土的绝热升温的目的。优先选用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山炭质硅酸盐水泥等。当混凝土除抗裂性能要求外，还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小等要求时，则可以采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环

8、境水具有硫酸盐侵蚀时，应采用抗硫酸盐水泥。3.3.2适当掺用混合材料实验资料表明，在混凝土内可以掺入一定数量的粉煤灰。由于粉煤灰具有一定活性，不但可以代替部分水泥，而且能改善混凝土的粘塑性，改善混凝土的可泵性，降低混凝土的水化热。另外根据大体积混凝土的强度特性，初期处于高温条件下，强度增长较快、较高，但后期强度增长缓慢，这是由于高温条件下水化作用迅速，随着混凝土龄期增长，水化作用慢慢停止的缘故。掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度，但是其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。因此在工程中常在混凝土中掺加粉煤灰做外掺料。3.3.3合理掺用外加剂混凝土外加剂包括减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂、膨

9、胀剂等多种类型。减水剂是最常用、最重要的外加剂，它具有减水和增塑作用，在保持混凝土坍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小气泡以提高混凝土的抗冻融耐久性。膨胀剂可以使混凝土在硬化过程中产生体积膨胀，部分或全部补偿混凝土在硬化过程中所产生冷缩和干缩，在内外约束条件下以及配筋足够时产生一定的内压应力，这种内压应力与冷缩或干缩产生的拉应力相抵消，以使内压应力与抗拉强度的总值等于或大于因温差收缩产生的拉力，因此，膨胀对温差的补偿效应。实质上就是膨胀应力对温差收缩产生拉应力的补偿。利用这种温差补偿效应，取得了防渗抗裂的效果，减少或避免了混凝土的

10、开裂。3.3.4优化混凝土配合比优化混凝土配合比，降低水泥用量，减少水泥水化热，这样就降低了混凝土的绝热升温。一般方法有:减小坍落度，掺大块石(埋石混凝土)，使用减水剂，缓凝剂，掺混合材，采用先进的搅拌工艺等。同时，严格控制砂石骨料的含泥量，在保证混凝土稠度及流动条件下，尽量节省水泥，降低混凝土绝热温升。3.4合理选择施工方案、提高施工质量3.4.1编制详细的施工组织设计在大体积混凝土工程施工之前，应编制详细的施工组织设计，通过对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度估算，对是否可能出现温度裂缝进行验算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温降值、内外温差及降温速度的控制指标，并制定出相应的措施办

11、法。3.4.2要重视施工前的准备工作在施工以前，首先要对工人进行必要的技术交底，使之掌握大体积混凝土的施工工艺及技术要点;其次，确保各种设备、工具能立即投入使用，使混凝土温度控制能够满足设计要求。3.4.3控制混凝土入模温度温度控制混凝土的入模温度是有必要的。3.4.4振捣工艺浇筑后的混凝土，在振动界限以前，给予二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，以减小内部微裂，增加混凝土密实度，从而可使馄凝土强度提高1020%左右。根据结构物的大小、钢筋的疏密程度、混凝土供应条件等具体情况，混凝土浇筑可采用全面分层浇筑和

12、分段分层浇筑及斜面分层浇筑三种。(1)全面分层浇筑:在第一层全面浇筑完毕后，开始浇筑第二层时，己施工的第一层混凝土还未初凝，如此逐层进行，直至浇筑完成;(2)分段分层浇筑:及跳仓浇筑，适用于厚度不大而面积或长度较大的工程，施工时混凝土先从底层开始浇筑，进行至一定距离后再浇筑到第二层，如此依次向前浇筑其他各层;(3)斜面分层浇筑:适用于结构的长度超过厚度的三倍的浇筑层，振捣工作从浇筑层的下端开始，逐渐上移，此时向前推进的浇筑混凝土摊铺坡度应小于1:3，以保证分层混凝土之间的施工质量。混凝土浇筑时的分层厚度应不超过振动捧长度的1.25倍，在振捣上一层时，应入下一层混凝上内约5cm，以消除两层之间的

13、接缝，一般在大体积混凝土工程中，分层厚度可定为4060cm，数量较少的混凝土工程中分层厚度可取2535cm。3.5 加强对大体积混凝土的温度监测工作温度控制是大体积混凝土施工中的一个重要环节，也是防止温度裂缝的关键。要实时对混凝土温度进行系统的实测，测温时发现混凝土内部最高温度与最低温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施，如温度达到25度时,养护次数应比原来增加一倍(养护水采用井水为宜)且砼还要防止太阳爆晒。3.6 加强对大体积混凝土的保温和养护混凝土在浇筑的初期，强度低、抵抗变形能力小，如果遇到不利的外界条件，其表面容易发生有害的冷缩和干缩裂缝。保

14、温的目的是减小混凝土表面与内部温差及表面混凝土温度梯度，防止表面裂缝的发生。无论在常温还是在负温下施工，混凝士表面都需覆盖保温层。常温保温层，可以对混凝土表面因受大气温度化或雨水袭击的温度影响起到缓冲作用;负温保温层则根据工程项目地点、气温以及控制混凝土内外温差等条件进行设计。但负温保温层必须设置不透风材料覆盖层，否则效果不够理想。保温层兼有保湿的作用，如果用湿砂层，湿锯末层或积水保湿效果尤为突出，保湿可以提高混凝土的表面抗裂能力。3.7.1大体积混凝土的养护大体积混凝土的养护应符合下列要求:(1)保温养护措施，应使混凝土浇筑块的里外温差以及降温的速度，满足温控指标的要求。(2)保温养护的时间

15、，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，合理的保温时间应从混凝土降温时开始。(3)保温养护的其他要求在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，现场实测进制大体积混凝土施工中是一重要环节:根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制数据有关的数据(里外温差、最高温升及降温速度等)，可根据这些实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。在大体积混凝土养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。否则，易使大体积混凝土产生裂缝。大体积混凝土施工时，主要采用两种模板，即钢模和木模。当采用钢模时，根据保温养护的需要，钢模外也应采取保温措施。而采用木模时，

16、都把木模作为保温材料考虑。无论钢模还是木模，在模板拆除后，都应根据大体积混凝土浇筑块体内部实际的温度场情况，按温控指标的要求采取必要的保温措施.对标高位于士0.000以下的部位，应及时回填土;士0.000以上部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧裂干燥等措施。当采用木模板，而且木模板又作为保温养护措施的一部份时，木模板的拆除时间应根据保温养护的要求确定。可见，控制大体积混凝土裂缝的方法很多，并且各种措施不是孤立的，而且相互关联，相互制约的。在施工过程中通常要结合实际，全面考虑，结合使用。四、大体积混凝土产生裂缝的处理方法虽然我

17、们在施工中采取不少措施控制裂缝的产生，但由于各种原因，现浇大体积混凝土仍有裂缝发生，为了满足外观质量和使用安全，就必须对这些裂缝进行妥善的处理及修补，对不同的裂缝又有不同的处理方法。4.1不降低混凝土承载力的裂缝处理对不降低混凝土承载力的裂缝修补常采用表面修补法、填充密封法、低压注浆法。(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，

18、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。4.2影响混凝土结构安全的裂缝处理如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。(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

19、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14毫米。大体积混凝土质量通病的质量控制一、大体积混凝土质量通病的类型大体积混凝土施工中质量问题除去主要的裂缝外，还有常见的质量通病：麻面、蜂窝、孔洞、混凝土强度不够等。这些质量缺陷也严重影响混凝土的外观质量和使用安全。麻面现象：混凝土局部表面出现缺浆粗糙或形成许多小坑、麻点等，形成一个粗糙面，但

20、无钢筋外露现象。蜂窝现象：混凝土结构表面出现酥松、浆少石子多，石子之间出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。孔洞产生现象：混凝土结构内部有空腔，局部没有混凝土，或蜂窝特别大，钢筋局部或全部裸露。混凝土强度不够产生的现象：同批混凝土的试件抗压强度平均值低于设计要求强度等级，或同批混凝土中个别试件强度值过高或过低，出现异常情况。二、大体积混凝土产生麻面的质量控制2.1大体积混凝土产生麻面的原因分析(1)模板粘贴物未清理干净，表面粗糙，折模时混凝土表面被粘掉。(2)模板拼缝不严，堵塞不密实，局部出现漏浆。(3)混凝土浇筑前，模板湿润不够，混凝土表面的水分被吸去，使混凝土失水过多，出现麻面现象。(4)混凝土浇筑

21、时振捣不密实，特别是大型结构，气泡末排出都集中在混凝土表面形成气泡孔。2.2大体积混凝土产生麻面的控制与防治措施(1)混凝土浇筑前，清冼模板表面的一切粘贴物，使其表面干净，并均匀地涂刷好脱模剂。(2)在混凝土浇筑前，用水充分湿润模板，并冲洗模板内的一切杂物，防止混凝土表面失水过多形成麻面。(3)模板缝隙要拼接严密，检查缝隙是否堵塞严实，防止漏浆。(4)混凝土应分层浇筑振捣，严防漏振，振捣有序，排除气泡。2.3大体积混凝土产生麻面的处理措施清除麻面部位松散混凝土后，用清水将表面冲刷干净，充分湿润后用1：2水泥素浆抹平压光。三、大体积混凝土产生蜂窝的质量控制3.1大体积混凝土产生蜂窝的原因分析(1

22、)混凝土配合比不准确或砂、石、水泥计量错误，造成砂浆少石子多。(2)混凝土搅拌时间不够，拌和不均匀，和易性较差。(3)混凝土运输及下料不当，造成混凝土离析。(4)振捣方法不当，下料与振捣配合不好，振捣不密实，或漏振。(5)模板缝隙堵塞不严，造成漏浆，形成蜂窝。3.2大体积混凝土产生蜂窝的控制与防治措施(1)严格控制好混凝土配合比，经常检查，保证材料计量准确。(2)控制好混凝土的拌和时间和均匀性，坍落度适合。(3)模板缝隙应堵严，随时检查模板的支撑情况，防止漏浆。(4)控制好混凝土浇筑高度，超过2时应设串筒或留槽。(5)混凝土应分层浇筑分层振捣，防止漏振。3.3大体积混凝土产生蜂窝的处理措施(1

23、)发现蜂窝后要经有关人员检查，不得随意处理，安排有修补经验的人员进行修补处理。修补后必须经过认真检查验收。(2)小蜂窝，洗刷干净后用1：2水泥砂浆抹平压实。(3)较大蜂窝，凿除松散石子或颗粒，尽量凿成喇叭口，用水冲洗干净，用高一级标号细石混凝土振实压光。(4)蜂窝面积大的，先支模，再用高标号细石混凝土浇筑，振捣密实，加强养护。四、大体积混凝土产生孔洞的质量控制4.1大体积混凝土产生孔洞的原因分析(1)钢筋稠密部位，特别是预埋件或预留孔洞部位，混凝土浇筑不顺畅，局部地方无法振捣密实，使混凝土无法充满模板而形成孔洞。(2)浇筑时，混凝土的坍落度太小，甚至已初凝。(3)混凝土出现离析，浆石分离，石子

24、成堆，严重跑浆，又未及时进行振捣。(4)混凝土浇筑方法不当，混凝土从高处倾落，自由高度太大，又未采取处理措施，造成混凝土产生离析。振捣不到位，形成松散状态，出现松散孔洞或特大蜂窝。(5)不按施工顺序和工艺认真操作，造成漏振。(6)错用外加剂，造成过早成型振实困难。(7)大体积混凝土采用斜向分层浇筑，很可能造成底部附近混凝土孔洞或一次下料过多，同时振捣力量不足或振捣不当等也易造成孔洞。4.2大体积混凝土产生孔洞的控制与防治措施(1)在钢筋稠密处及关键和复杂部位，应采用细石混凝土浇筑，并认真进行振捣。(2)采用正确的振捣方法，严防漏振。(3)加强下料控制，保证混凝土不产生离析。(4)加强施工管理和

25、质量检查，控制好混凝土工程每道工序质量。4.3大体积混凝土产生孔洞的处理措施孔洞的处理，通常要经过监理和有关技术负责人共同检查后，视具体情况而确定处理方案。(1)孔洞不大的情况，可凿除孔洞周围松动的石子和浮浆，用水清洗，然后浇比原混凝土高一级的细石混凝土，表面抹光即可。(2)孔洞面积较大时，首先凿除孔洞内的松散石子和砂浆，用高压水冲干净，然后用高一级的细石混凝土浇筑，可掺适量的膨胀剂，并仔细振实，认真养护。(3)需要支模的孔洞，浇筑前支牢模板，再浇筑混凝土。(4)露筋较多时，先清理外露钢筋上的混凝土和铁锈，用水冲洗湿润后，压抹1：2水泥砂浆，然后再浇筑混凝土。(5)混凝土孔洞情况非常严重的，必

26、须要经过监理和相关部门共同检查分析，确定处理方案。五、大体积混凝土强度不够的质量控制5.1大体积混凝土强度不够的原因分析5.1.1原材料质量差(1)水泥质量不良，主要反映在二个方面，第一水泥实际活性（强度）低，常见的有两种情况：一是水泥出厂质量差；二是保管条件差或贮存时间过长，水泥结块，活性降低而影响强度。第二方面水泥安定性不合格，导致混凝土强度不够。(2)骨料（砂、石）质量不合格，石子本身强度不够，砂子含泥量超标。(3)拌合水质量不合格。(4)外加剂质量差，假冒伪劣产品，又未认真检测试验也可导致混凝土强度降低。5.1.2混凝土配合比不当随意套用配合比，用水量加大，水泥用量不足。砂石计量不准确

27、，外加剂用错。混凝土配合比是决定强度的重要因素之一，其中水灰比大小直接影响混凝土强度，因此要严格控制混凝土配合比的质量。5.1.3混凝土施工工艺存在问题，主要反映在如下几个方面。(1)混凝土拌制时间短且不均匀，影响强度。(2)运输条件和运输设备差，运输距离较远，在运输中使混凝土产生离析。(3)浇筑方法不当，成型振捣不密实。(4)养护制度不良，湿度不够，早期缺水干燥或早期受冻，造成混凝土强度偏低。5.1.4不按规定制做试块，且试块管理不善。(1)混凝土试模保管不善，反复使用后产生变形，未及时修理或更换，试块几何尺寸不规则。(2)不按规定制做试块，振捣不密实。(3)试块养护管理不善，未经标准养护。

28、(4)有的试件被撞击，缺棱少角，或出现缝隙。5.2大体积混凝土强度不够的处理措施 混凝土强度不够，在处理前，应综合考虑其承载能力、抗裂、刚度、抗渗耐久性，安全性等要求，选择适当的处理措施。(1)确保原材料质量，严格控制不合格材料进场。(2)水泥进场必须有出厂合格证，加强对水泥的贮存和使用管理。(3)严格控制砂石级配，及含泥量，须经试验合格后方可使用。(4)严格控制混凝土的配合比，保证计量准确。(5)应按顺序拌制混凝土，要合理拌制，保证搅拌时间和均匀性。(6)冬季施工要采取一定的预防措施，防止混凝土早期受冻。(7)按规定认真制做试块，加强对试块的管理和养护。(8)当混凝土强度偏低或试块强度合格而对结构实际强度有怀疑时，可采用非破损性检验方法（如回弹法、超声波法）来测定混凝土实际强度。(9)测定后仍不能满足要求时，可按实际强度校核结构的安全度，研究处理方案，采取必要的加固补强措施。