高等教育自學考試 畢 業 論 文 學生姓名： 楊寶鋒 考籍號： 911411200451 專業年級： 土木工程 題 目： 大體積混凝土施工質量控制 指導教師： 涂勇 工程師 評閱教師： 李寧寧 工程師、高級講師 2013 年 3 月 目 錄 摘摘 要要 4 關鍵詞關鍵詞 4 章一第一大體積混凝土綜合概述章一第一大體積混凝土綜合概述 .5 一、大體積混凝土的定義.5 二、大體積混凝土的特點.5 三、大體積混凝土研究的目的和意義.6 第二章第二章 大體積混凝土產生裂縫的質量控制大體積混凝土產生裂縫的質量控制 .7 一、大體積混凝土裂縫分類及產生原因.7 二、大體積混凝土產生裂縫的危害.7 2.1 影響建筑物的使用功能.7 2.2 降低建筑結構的剛度.7 2.3 影響混凝土的耐久性.7 三、大體積混凝土產生裂縫的質量控制.8 3.1 減小混凝土內外溫差.8 3.2 減小約束應力的措施.9 3.3 合理選擇混凝土材料及混凝土配合比.10 3.4 合理選擇施工方案、提高施工質量.12 3.5 加強對大體積混凝土的溫度監測工作.14 四、大體積混凝土產生裂縫的處理方法.15 4.1 不降低混凝土承載力的裂縫處理.15 4.2 影響混凝土結構安全的裂縫處理.16 第三章第三章 大體積混凝土質量通病的質量控制大體積混凝土質量通病的質量控制 .17 一、大體積混凝土質量通病的類型.17 二、大體積混凝土產生麻面的質量控制.17 2.1 大體積混凝土產生麻面的原因分析.17 2.2 大體積混凝土產生麻面的控制與防治措施.18 2.3 大體積混凝土產生麻面的處理措施.18 三、大體積混凝土產生蜂窩的質量控制.19 3.1 大體積混凝土產生蜂窩的原因分析.19 3.2 大體積混凝土產生蜂窩的控制與防治措施.19 3.3 大體積混凝土產生蜂窩的處理措施.19 四、大體積混凝土產生孔洞的質量控制.20 4.1 大體積混凝土產生孔洞的原因分析.20 4.2 大體積混凝土產生孔洞的控制與防治措施.20 五、大體積混凝土強度不夠的質量控制.20 5.1 大體積混凝土強度不夠的原因分析.20 5.2 大體積混凝土強度不夠的處理措施.21 第四章第四章 結論結論 22 參考文獻 24 摘要摘要 現代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎、大型設 備基礎、水利大壩等。這些部位整體性質量要求高,質量的好壞直接影響 到結構的安全使用,因此全面的質量控制就顯得至關重要。工程實踐證明,大 體積混凝土施工難度比較大, 混凝土產生裂縫及質量通病的機率較多,為 了降低經濟損失,我們要減少和控制裂縫及質量通病的出現。 本論文結合施工技術、規范書從混凝土的配制、澆筑、溫度控制及 混凝土養護各施工環節闡述了大體積混凝土施工中質量通病的產生原因、 質量控制以及處理措施。 關鍵詞：關鍵詞：大體積混凝土 質量控制 裂縫 質量通病 處理措施 第一章第一章 大體積混凝土綜合概述大體積混凝土綜合概述 一、大體積混凝土的定義一、大體積混凝土的定義 在當今建筑領域中，鋼筋混凝土結構己經成為建筑結構中的主要結 構形式。特別是高層、超高層、特殊功能的構筑物及大型設備基礎等都 采用體積龐大的混凝土結構。關于什么是大體積混凝土，國內外有多種 不同的定義: 美國混凝土協會 ACI 對大體積混凝土的定義為:體積大到必須對水泥 的水化熱及其帶來的相應體積變化采取措施，才能盡量減少開裂的一類 混凝土。 日本建筑學會標準 JASSS 規定:結構斷面最小尺寸在 80cm 以上，水 化熱引起的混凝土內的最高溫度與外界氣溫之差，預計超過 25的混凝 土，稱為大體積混凝土。 我國行業規范大體積混凝土施工規范 （GB50496-2009）中認為當 混凝土結構物實體幾何尺寸不小于 1m 的大體量混凝土，或預計會因混凝 土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土， 就稱之為大體積混凝土。 在公路橋涵施工技術標準 （JTJ041-2000）中規定：現場澆筑的 最小邊尺寸為 13m 且必須采取措施以避免水化熱引起的溫差超過 25 的混凝土稱為大體積混凝土。 總之，大體積混凝土雖然還沒有一個統一的定義。但凡屬于建筑大 體積混凝土都具有的一些共同特征：結構厚實，混凝土現澆量大，施工 技術有特殊要求，水泥水化熱使結構產生溫度變形，應采取措施，盡可 能地減少變形引起的裂縫開展。 二、大體積混凝土的特點二、大體積混凝土的特點 2.1 結構體工程量大結構體工程量大 大體積混凝土結構物或者構件體積相對龐大，因此混凝土用量也相 對很大。 2.2 工程條件復雜工程條件復雜 由于大體積混凝土的結構比較復雜，因此也導致了工程條件的復雜 多樣。 2.3 大體積混凝土水泥水化熱散發困難大體積混凝土水泥水化熱散發困難 大體積混凝土因體積相對龐大，在澆筑后溫度升高幅度大，出現可 觀的膨脹量，到了后期降溫階段，又會出現相應可觀的溫度收縮，容易 因為溫度收縮過大、過快而使混凝土中出現嚴重的貫穿性裂縫，嚴重降 低大體積混凝土的整體性、抗滲能力等。因此，在某種程度上，對大體 積混凝土質量的控制就是對混凝土溫度裂縫的控制。 2.4 對裂縫的控制要求高對裂縫的控制要求高 大體積混凝土多用于壩體、基礎等，對構件的要求除了一般的強度、 剛度、穩定性等之外，還有整體性、防水性、抗滲性等諸多要求。所以 在大體積混凝土質量控制中，混凝土裂縫的控制成為問題的關鍵。 三、大體積混凝土研究的目的和意義三、大體積混凝土研究的目的和意義 隨著我國各項基礎設施建設的加快和城市建設的發展，各種建筑物、 構造物的規模和體量都在大幅度的提升，因此大體積混凝土己經愈來愈 廣泛的被應用，其技術方面的措施要求也顯得愈益重要。大量的工程實 踐表明，大體積混凝土在施工階段如不采取合理的技術措施，就極易出 現因質量問題所引發的工程事故。因此這方面的研究工作具有重要的現 實意義和技術經濟意義。 第二章第二章 大體積混凝土產生裂縫的質量控制大體積混凝土產生裂縫的質量控制 一、大體積混凝土裂縫分類及產生原因一、大體積混凝土裂縫分類及產生原因 大體積混凝土按其深度不同可以分為:貫穿性裂縫、深層裂縫、表面 裂縫。按照裂縫的成因又分為兩種：一種是由于荷載直接作用，混凝土 超過極限拉應力而引起的裂縫，也稱作荷載裂縫或結構性裂縫，另一種 是由于變形變化引起的裂縫，如結構由于溫度、收縮和膨脹、不均勻沉 降等因素而引起的裂縫，也稱做變形裂縫。 大體積混凝土產生裂縫的原因很多，包括混凝土自身的因素、環境 的因素、人為的因素等。混凝土自身的因素包括水泥水化放熱后混凝土 降溫過程中產生的溫度裂縫、水泥漿硬化時體積收縮所產生的硬化收縮、 混凝土干燥時產生的干縮等；環境的因素包括外界的約束、外界溫度升 降使混凝土膨脹或收縮；人為的因素包括設計的不合理、混凝土配合比 不當、材料質量不合格、施工質量差等。在這些因素中，比較普遍且影 響較大的有:混凝土因水泥水化放熱而升溫降溫、混凝土收縮、外界約束 的存在、混凝土配合比的選擇等。 二、大體積混凝土產生裂縫的危害二、大體積混凝土產生裂縫的危害 2.1 影響建筑物的使用功能影響建筑物的使用功能 大體積混凝土結構多為壩體、地下連續墻、筏板、箱型基礎等，所 以一旦出現裂縫，主要問題之一就是結構的滲漏問題。而這個問題往往 又不容易處理，比如結構的修補堵漏，不但處理困難、花費巨大，而且 延長了工程的交付使用時間，降低了結構的使用功能。有時甚至會因為 在結構物的使用過程中多次堵漏，出現堵漏成本高于土建成本的現象。 2.2 降低建筑結構的剛度降低建筑結構的剛度 裂縫尤其是貫穿性裂縫的出現會使結構(比如基礎筏板)的剛度降低， 從而影響到結構物功能的正常發揮。 2.3 影響混凝土的耐久性影響混凝土的耐久性 裂縫的出現，無論是表面裂縫、深層裂縫還是貫穿性裂縫都可以使 侵蝕性介質非常容易進入混凝士內部，使鋼筋銹蝕，混凝土碳化，使混 凝土的強度降低，進而影響混凝土的耐久性。 三、大體積混凝土產生裂縫的質量控制三、大體積混凝土產生裂縫的質量控制 通過對大體積混凝土的深入研究和工程實踐經驗的反饋，控制大體 積混凝土開裂應從兩方面入手。一方面，提高混凝土的抗拉強度，使其 足夠大，大到各種因素引起的開裂應力小于它。另一方面，控制各種溫 度應力，使其盡可能小，使之小于混凝土的抗拉強度。而混凝土溫度應 力取決于其澆筑溫度、水泥水化熱和混凝土表面溫度。即通過優化配合 比、選擇水泥品種、改善混凝土養護條件等亦可達到控制大體積混凝土 裂縫的目的。因此，防止大體積混凝土出現裂縫應從以下幾個方面加以 有效控制。 3.1 減小混凝土內外溫差減小混凝土內外溫差 3.1.1 降低水化熱溫升 大體積混凝土內部的溫度上升是由于水泥水化反應釋放熱量造成的， 由于混凝土的導熱性差，使得熱量蓄積.因此，應該從以下幾個方面入手 控制混凝土內部的溫度上升: (1)選用低標號低水化熱水泥 實測值與中低熱水泥水化熱標準值對比表 3d 水化熱（J/g）7d 水化熱（J/g） 四星普硅水泥 425#水化熱實測值247268 中熱水泥 425#水化熱標準值251293 低熱水泥 425#水化熱標準值197230 (2)降低水泥用量 經驗認為，每 1m3混凝土水泥用量減少 10kg,混凝土溫升值就會降低 10。降低水泥用量可以作為控制溫度應力的另一主要手段，且越是厚 大體積混凝土其效果越明顯。 摻加粉煤灰作為膠凝材料，采用內摻法可以取代部分水泥，顯著 降低水泥用量。雖然粉煤灰也存在水化熱，但遠比水泥要低的多。許多 試驗研究確定粉煤灰取代水泥量為 1015%，超量系數取 1.2,1.4,1.5。 使用緩凝型減水劑，混凝土澆筑以泵送為主，坍落度一般選 l00mm160mm，這給降低水泥用量增加了難度，為了改善和易性，盡可 能降低水泥用量，采用了緩凝型減水劑。 合理選用水泥及添加劑，對提高大體積混凝土的抗裂能力據有很關 鍵的作用，我將在該章第 3.3 節做具體的闡述。 3.1.2 降低混凝土入模溫度 為了降低混凝土內部溫度的峰值，在水化熱溫升一定的情況下，控 制混凝土出機溫度和入模溫度是有必要的。研究表明，混凝土的澆筑溫 度越高，水泥的水化反應速度越快。一般認為，混凝土澆筑溫度每升高 10則混凝土內部溫度的峰值將提高 35，大體積混凝土的澆筑溫度 最好控制在 25以下。 (1)控制部分原材料的溫度 攪拌后混凝土熱量與攪拌前原材料所含熱量是相等的，要想控制混 凝土的出機溫度就要從控制原材料的溫度入手。因為砂石料降溫較困難， 因此主要是采取措施降低水溫和水泥溫度。 (2)混凝土澆筑盡量安排夜間施工 只控制水和水泥的溫度效果并不明顯。所以選擇效果最好又最經濟 的辦法，即夜間澆筑，這時所有原材料溫度都偏低，根據現場實測，夜 間混凝土出機溫度一般要比白天低 3左右。 (3)控制混凝土運輸和入模過程中的升溫 在夏季施工時，加強組織協調，縮短混凝土從出機到入模的時間。 將泵送管路用濕麻袋覆蓋，防止日曬升溫。還可在混凝土罐車的轉筒上 澆水降溫。 3.1.3 加強保溫，控制混凝土內外溫差 根據以往施工經驗，混凝土中心溫度和表面溫度之差控制在 2030以內，一般可以防止有害裂縫的產生。為了防止大體積混凝土 表面溫度下降速率太快，條件允許時應該盡量延長拆模時間。拆模以后 也要盡快覆蓋保溫層，防止風吹。正常施工時的保溫，混凝土表面鋪設 一層塑料薄膜，然后是兩層麻袋，為了防止雨冷擊，麻袋外再設一層薄 膜。冬季施工時采用蓄熱法保溫養護，混凝土頂面鋪雙層塑料薄膜，內 夾三層草簾;側模采用保溫模板，即模板外側掛三層草簾，外罩篷布或加 塑編織布。模板拆除以后，混凝土側表面圍保溫被。 3.2 減小約束應力的措施減小約束應力的措施 3.2.1 合理劃分結構段，減小結構長度對約束應力的影響 為了減少出現有害裂縫的機會，施工中建議設計結構段長為 15m 以 內，規范要求為 515m。經驗得出結論，結構段長在 15m 以內時出現裂 縫的可能性大大減少。 3.2.2 合理設置施工縫 (1)水平施工縫的設置 在底板上連續澆筑墻體時，其上水平縫嚴格按規范設置。該措施可 以避免大斷面約束小斷面情況的出現。 (2)豎向施工縫的設置 施工中采用設置閉合塊的方法，進行分塊澆筑，共設置 4 個閉合塊， 減小了一次澆筑的長度，一方面降低了約束應力，另一方面將水化熱從 時間和空間上均分散開來，增加了散熱面積，降低了溫升。 3.2.3 縮短混凝土澆筑間歇期 混凝土的彈性約束應力是在降溫過程中由其自身收縮產生的。降溫 速度越快，約束應力越大，施工中通過測溫和采取保溫措施調整降溫速 率，注意防止寒潮侵襲，充分利用混凝土徐變特性產生的松弛效應，避 免裂縫的產生。 3.3 合理選擇混凝土材料及混凝土配合比合理選擇混凝土材料及混凝土配合比 混凝土材料和混凝土配合比的合理選用可以使混凝土具有較大的抗 裂能力。也就要求混凝土的絕熱溫升較小、抗拉強度較大、極限拉伸變 形能力較大、線脹系數自生體積變形最好是微膨脹、低收縮。根據經驗 主要有以下幾條: 3.3.1 合理選用水泥 混凝土主要考慮抗裂性能好，兼顧低熱和高強兩方面的要求。水泥 水化放熱是混凝土升溫的內熱源，選用水化熱低的水泥，也就降低了水 化放熱，從而達到降低混凝土的絕熱升溫的目的。優先選用礦渣硅酸鹽 水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山炭質硅酸鹽水泥等。當混凝土除抗裂性 能要求外，還要求抗凍融性、耐磨性、抗蝕性、強度較高及干縮較小等 要求時，則可以采用較高標號的中熱硅酸鹽水泥。當環境水具有硫酸鹽 侵蝕時，應采用抗硫酸鹽水泥。 3.3.2 適當摻用混合材料 實驗資料表明，在混凝土內可以摻入一定數量的粉煤灰。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，降低混凝土的水化熱。另外根據大體積混凝土的 強度特性，初期處于高溫條件下，強度增長較快、較高，但后期強度增 長緩慢，這是由于高溫條件下水化作用迅速，隨著混凝土齡期增長，水 化作用慢慢停止的緣故。摻加粉煤灰后可改善混凝土的后期強度，但是 其早期抗拉強度及早期極限拉伸值均有少量降低。因此在工程中常在混 凝土中摻加粉煤灰做外摻料。 3.3.3 合理摻用外加劑 混凝土外加劑包括減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑、膨脹劑等多 種類型。減水劑是最常用、最重要的外加劑，它具有減水和增塑作用， 在保持混凝土坍落度及強度不變的條件下，可減少用水量，節約水泥、 降低絕熱溫升。引氣劑的作用是在混凝土中產生大量微小氣泡以提高混 凝土的抗凍融耐久性。膨脹劑可以使混凝土在硬化過程中產生體積膨脹， 部分或全部補償混凝土在硬化過程中所產生冷縮和干縮，在內外約束條 件下以及配筋足夠時產生一定的內壓應力，這種內壓應力與冷縮或干縮 產生的拉應力相抵消，以使內壓應力與抗拉強度的總值等于或大于因溫 差收縮產生的拉力，因此，膨脹對溫差的補償效應。實質上就是膨脹應 力對溫差收縮產生拉應力的補償。利用這種溫差補償效應，取得了防滲 抗裂的效果，減少或避免了混凝土的開裂。目前應用較多的膨脹劑有 UEA 膨脹劑，FH 復合膨脹劑，PG 硫鋁酸鹽型膨脹劑，FN-M 明磯石膨脹劑 等等。其中 UEA 膨脹劑最為常用，在混凝土中摻入 10%12%，其限制膨 脹率為 0.02%0.04%，可在鋼筋中建立 0.20.7MPa 預壓力，從而抵消 混凝土在硬化過程中產生的全部或大部分拉應力。 3.3.4 優化混凝土配合比 優化混凝土配合比，降低水泥用量，減少水泥水化熱，這樣就降低 了混凝土的絕熱升溫。一般方法有:減小坍落度，摻大塊石(埋石混凝土)， 使用減水劑，緩凝劑，摻混合材，采用先進的攪拌工藝等。同時，嚴格 控制砂石骨料的含泥量，在保證混凝土稠度及流動條件下，盡量節省水 泥，降低混凝土絕熱溫升。 3.4 合理選擇施工方案、提高施工質量合理選擇施工方案、提高施工質量 3.4.1 編制詳細的施工組織設計 在大體積混凝土工程施工之前，應編制詳細的施工組織設計，通過 對施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度估算，對是否可能出現溫度裂 縫進行驗算，確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫降值、內外溫 差及降溫速度的控制指標，并制定出相應的措施辦法。 3.4.2 要重視施工前的準備工作 在施工以前，首先要對工人進行必要的技術交底，使之掌握大體積 混凝土的施工工藝及技術要點;其次，確保各種設備、工具能立即投入使 用，使混凝土溫度控制能夠滿足設計要求。 3.4.3 控制混凝土入模溫度溫度 控制混凝土的入模溫度是有必要的。前面已做闡述，在這里就不重 復了。 3.4.4 改進攪拌工藝 即在攪拌混凝土時，改變以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂 拌和后，再投放石子進行攪拌的新方法。這種攪拌工藝被為“裹砂法” ， 也可稱為二次投料法。這種攪拌工藝的主要優點是無泌水現象，混凝土 上下層強度差減少，可有效地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中，從 而使硬化后的界面過渡層的結構致密、粘結加強。 3.4.6 振搗工藝 澆筑后的混凝土，在振動界限以前，給予二次振搗，能排除混凝土 因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土與鋼筋 的握裹力，防止因混凝土沉落而出現的裂縫，以減小內部微裂，增加混 凝土密實度，從而可使餛凝土強度提高 1020%左右。根據結構物的大 小、鋼筋的疏密程度、混凝土供應條件等具體情況，混凝土澆筑可采用 全面分層澆筑和分段分層澆筑及斜面分層澆筑三種。 (1)全面分層澆筑:在第一層全面澆筑完畢后，開始澆筑第二層時， 己施工的第一層混凝土還未初凝，如此逐層進行，直至澆筑完成; (2)分段分層澆筑:及跳倉澆筑，適用于厚度不大而面積或長度較大 的工程，施工時混凝土先從底層開始澆筑，進行至一定距離后再澆筑到 第二層，如此依次向前澆筑其他各層; (3)斜面分層澆筑:適用于結構的長度超過厚度的三倍的澆筑層，振 搗工作從澆筑層的下端開始，逐漸上移，此時向前推進的澆筑混凝土攤 鋪坡度應小于 1:3，以保證分層混凝土之間的施工質量。混凝土澆筑時 的分層厚度應不超過振動捧長度的 1.25 倍，在振搗上一層時，應入下一 層混凝上內約 5cm，以消除兩層之間的接縫，一般在大體積混凝土工程 中，分層厚度可定為 4060cm，數量較少的混凝土工程中分層厚度可取 2535cm。 3.5 加強對大體積混凝土的溫度監測工作加強對大體積混凝土的溫度監測工作 溫度控制是大體積混凝土施工中的一個重要環節，也是防止溫度裂 縫的關鍵。要實時對混凝土溫度進行系統的實測，測溫時發現混凝土內 部最高溫度與最低溫度之差達到 25 度或溫度異常，應及時通知技術部門 和項目技術負責人，以便及時采取措施，如溫度達到 25 度時,養護次數 應比原來增加一倍(養護水采用井水為宜)且砼還要防止太陽爆曬。 3.63.6 加強對大體積混凝土的保溫和養護加強對大體積混凝土的保溫和養護 混凝土在澆筑的初期，強度低、抵抗變形能力小，如果遇到不利的 外界條件，其表面容易發生有害的冷縮和干縮裂縫。保溫的目的是減小 混凝土表面與內部溫差及表面混凝土溫度梯度，防止表面裂縫的發生。 無論在常溫還是在負溫下施工，混凝士表面都需覆蓋保溫層。常溫保溫 層，可以對混凝土表面因受大氣溫度化或雨水襲擊的溫度影響起到緩沖 作用;負溫保溫層則根據工程項目地點、氣溫以及控制混凝土內外溫差等 條件進行設計。但負溫保溫層必須設置不透風材料覆蓋層，否則效果不 夠理想。保溫層兼有保濕的作用，如果用濕砂層，濕鋸末層或積水保濕 效果尤為突出，保濕可以提高混凝土的表面抗裂能力。 3.7.1 大體積混凝土的養護 大體積混凝土的養護應符合下列要求: (1)保溫養護措施，應使混凝土澆筑塊的里外溫差以及降溫的速度， 滿足溫控指標的要求。 (2)保溫養護的時間，應根據溫度應力(包括混凝土收縮產生的應力) 加以控制確定，合理的保溫時間應從混凝土降溫時開始。 (3)保溫養護的其他要求 在大體積混凝土保溫養護過程中，應對混凝土澆筑塊體的里外溫 差和降溫速度進行監測，現場實測進制大體積混凝土施工中是一重要環 節:根據現場實測結果可隨時掌握與溫控施工控制數據有關的數據(里外 溫差、最高溫升及降溫速度等)，可根據這些實測結果調整保溫養護措施 以滿足溫控指標的要求。 在大體積混凝土養護過程中，不得采用強制、不均勻的降溫措施。 否則，易使大體積混凝土產生裂縫。大體積混凝土施工時，主要采用兩 種模板，即鋼模和木模。當采用鋼模時，根據保溫養護的需要，鋼模外 也應采取保溫措施。而采用木模時，都把木模作為保溫材料考慮。無論 鋼模還是木模，在模板拆除后，都應根據大體積混凝土澆筑塊體內部實 際的溫度場情況，按溫控指標的要求采取必要的保溫措施. 對標高位于士 0.000 以下的部位，應及時回填土;士 0.000 以上部 位應及時加以覆蓋，不宜長期暴露在風吹日曬的環境中。 在大體積混凝土拆模后，應采取預防寒潮襲擊、突然降溫和劇裂 干燥等措施。當采用木模板，而且木模板又作為保溫養護措施的一部份 時，木模板的拆除時間應根據保溫養護的要求確定。可見，控制大體積 混凝土裂縫的方法很多，并且各種措施不是孤立的，而且相互關聯，相 互制約的。在施工過程中通常要結合實際，全面考慮，結合使用。 四、大體積混凝土產生裂縫的處理方法四、大體積混凝土產生裂縫的處理方法 雖然我們在施工中采取不少措施控制裂縫的產生，但由于各種原因， 現澆大體積混凝土仍有裂縫發生，為了滿足外觀質量和使用安全，就必 須對這些裂縫進行妥善的處理及修補，對不同的裂縫又有不同的處理方 法。 4.1 不降低混凝土承載力的裂縫處理不降低混凝土承載力的裂縫處理 對不降低混凝土承載力的裂縫修補常采用表面修補法、填充密封法、 低壓注漿法。 (1)表面修補法 該法適用于縫較窄，用以恢復構件表面美觀和提高耐久性時所采用， 常用的是沿混凝土裂縫表面鋪設薄膜材料，一般可用環氧類樹脂或樹脂 浸漬玻璃布。 (2)填充密封法 當裂縫較寬時，可沿裂縫混凝土表面鑿成 V 形或 U 形槽，使用樹脂 砂漿材料進行填充，也可使用水泥砂漿或瀝青等材料。 (3)低壓注漿法 當裂縫寬度較小且較深時，可采用將修補材料注入混凝土內部的修 補方法，首先裂縫處設置注入用管，其他部位用表面處理法封住，使用 低粘度環氧樹脂注入材料，用電動泵或手動泵注入修補。 4.2 影響混凝土結構安全的裂縫處理影響混凝土結構安全的裂縫處理 如果裂縫影響到結構安全，可采取圍套加固法、鋼箍加固法、粘貼 加固法等結構加固法。此方法屬結構加固，須經設計驗算同意后方可進 行。 (1)圍套加固法 在周圍尺寸允許的情況下，在結構外部一側或數側外包鋼筋混凝土 圍套，以增加鋼筋和截面，提高其承載力；對構件裂縫嚴重，尚未破碎 裂透或一側破裂的，將裂縫部位鋼筋保護層鑿去，外包鋼絲網一層；大 型設備基礎一般采取增設鋼板箍帶，增加環向抗拉強度的方法處理。 (2)鋼箍加固法 在結構裂縫部位四周加 U 型螺栓或型鋼套箍將構件箍緊，以防止裂 縫擴大和提高結構的剛度及承載力。加固時，應使鋼套箍與混凝土表面 緊密接觸，以保證共同工作。 (3)粘貼加固法 將鋼板或型鋼用改性環氧樹脂和粘結劑，粘結到構件混凝土裂縫部 位表面，使鋼板或型鋼與混凝土連成整體共同工作。粘結前，鋼材表面 進行噴砂除銹，混凝土刷凈干燥，粘結層厚度為 14 毫米。 第三章第三章 大體積混凝土質量通病的質量控制大體積混凝土質量通病的質量控制 一、大體積混凝土質量通病的類型一、大體積混凝土質量通病的類型 大體積混凝土施工中質量問題除去主要的裂縫外，還有常見的質量 通病：麻面、蜂窩、孔洞、混凝土強度不夠等。這些質量缺陷也嚴重影 響混凝土的外觀質量和使用安全。 麻面現象：混凝土局部表面出現缺漿粗糙或形成許多小坑、麻點等， 形成一個粗糙面，但無鋼筋外露現象。 蜂窩現象：混凝土結構表面出現酥松、漿少石子多，石子之間出現 空隙，形成蜂窩狀的孔洞。 孔洞產生現象：混凝土結構內部有空腔，局部沒有混凝土，或蜂窩 特別大，鋼筋局部或全部裸露。 混凝土強度不夠產生的現象：同批混凝土的試件抗壓強度平均值低 于設計要求強度等級，或同批混凝土中個別試件強度值過高或過低，出 現異常情況。 二、大體積混凝土產生麻面的質量控制二、大體積混凝土產生麻面的質量控制 2.1 大體積混凝土產生麻面的原因分析大體積混凝土產生麻面的原因分析 (1)模板粘貼物未清理干凈，表面粗糙，折模時混凝土表面被粘掉。 (2)模板拼縫不嚴，堵塞不密實，局部出現漏漿。 (3)混凝土澆筑前，模板濕潤不夠，混凝土表面的水分被吸去，使混 凝土失水過多，出現麻面現象。 (4)混凝土澆筑時振搗不密實，特別是大型結構，氣泡末排出都集中 在混凝土表面形成氣泡孔。 2.2 大體積混凝土產生麻面的控制與防治措施大體積混凝土產生麻面的控制與防治措施 (1)混凝土澆筑前，清冼模板表面的一切粘貼物，使其表面干凈，并 均勻地涂刷好脫模劑。 (2)在混凝土澆筑前，用水充分濕潤模板，并沖洗模板內的一切雜物， 防止混凝土表面失水過多形成麻面。 (3)模板縫隙要拼接嚴密，檢查縫隙是否堵塞嚴實，防止漏漿。 (4)混凝土應分層澆筑振搗，嚴防漏振，振搗有序，排除氣泡。 2.3 大體積混凝土產生麻面的處理措施大體積混凝土產生麻面的處理措施 清除麻面部位松散混凝土后，用清水將表面沖刷干凈，充分濕潤后 用 1：2 水泥素漿抹平壓光。 三、大體積混凝土產生蜂窩的質量控制三、大體積混凝土產生蜂窩的質量控制 3.1 大體積混凝土產生蜂窩的原因分析大體積混凝土產生蜂窩的原因分析 (1)混凝土配合比不準確或砂、石、水泥計量錯誤，造成砂漿少石子 多。 (2)混凝土攪拌時間不夠，拌和不均勻，和易性較差。 (3)混凝土運輸及下料不當，造成混凝土離析。 (4)振搗方法不當，下料與振搗配合不好，振搗不密實，或漏振。 (5)模板縫隙堵塞不嚴，造成漏漿，形成蜂窩。 3.2 大體積混凝土產生蜂窩的控制與防治措施大體積混凝土產生蜂窩的控制與防治措施 (1)嚴格控制好混凝土配合比，經常檢查，保證材料計量準確。 (2)控制好混凝土的拌和時間和均勻性，坍落度適合。 (3)模板縫隙應堵嚴，隨時檢查模板的支撐情況，防止漏漿。 (4)控制好混凝土澆筑高度，超過 2時應設串筒或留槽。 (5)混凝土應分層澆筑分層振搗，防止漏振。 3.3 大體積混凝土產生蜂窩的處理措施大體積混凝土產生蜂窩的處理措施 (1)發現蜂窩后要經有關人員檢查，不得隨意處理，安排有修補經驗 的人員進行修補處理。修補后必須經過認真檢查驗收。 (2)小蜂窩，洗刷干凈后用 1：2 水泥砂漿抹平壓實。 (3)較大蜂窩，鑿除松散石子或顆粒，盡量鑿成喇叭口，用水沖洗干 凈，用高一級標號細石混凝土振實壓光。 (4)蜂窩面積大的，先支模，再用高標號細石混凝土澆筑，振搗密實， 加強養護。 四、大體積混凝土產生孔洞的質量控制四、大體積混凝土產生孔洞的質量控制 4.1 大體積混凝土產生孔洞的原因分析大體積混凝土產生孔洞的原因分析 (1)鋼筋稠密部位，特別是預埋件或預留孔洞部位，混凝土澆筑不順 暢，局部地方無法振搗密實，使混凝土無法充滿模板而形成孔洞。 (2)澆筑時，混凝土的坍落度太小，甚至已初凝。 (3)混凝土出現離析，漿石分離，石子成堆，嚴重跑漿，又未及時進 行振搗。 (4)混凝土澆筑方法不當，混凝土從高處傾落，自由高度太大，又未 采取處理措施，造成混凝土產生離析。振搗不到位，形成松散狀態，出 現松散孔洞或特大蜂窩。 (5)不按施工順序和工藝認真操作，造成漏振。 (6)錯用外加劑，造成過早成型振實困難。 (7)大體積混凝土采用斜向分層澆筑，很可能造成底部附近混凝土孔 洞或一次下料過多，同時振搗力量不足或振搗不當等也易造成孔洞。 4.2 大體積混凝土產生孔洞的控制與防治措施大體積混凝土產生孔洞的控制與防治措施 (1)在鋼筋稠密處及關鍵和復雜部位，應采用細石混凝土澆筑，并認 真進行振搗。 (2)采用正確的振搗方法，嚴防漏振。 (3)加強下料控制，保證混凝土不產生離析。 (4)加強施工管理和質量檢查，控制好混凝土工程每道工序質量。 4.34.3 大體積混凝土產生孔洞的處理措施大體積混凝土產生孔洞的處理措施 孔洞的處理，通常要經過監理和有關技術負責人共同檢查后，視具 體情況而確定處理方案。 (1)孔洞不大的情況，可鑿除孔洞周圍松動的石子和浮漿，用水清洗， 然后澆比原混凝土高一級的細石混凝土，表面抹光即可。 (2)孔洞面積較大時，首先鑿除孔洞內的松散石子和砂漿，用高壓水 沖干凈，然后用高一級的細石混凝土澆筑，可摻適量的膨脹劑，并仔細 振實，認真養護。 (3)需要支模的孔洞，澆筑前支牢模板，再澆筑混凝土。 (4)露筋較多時，先清理外露鋼筋上的混凝土和鐵銹，用水沖洗濕潤 后，壓抹 1：2 水泥砂漿，然后再澆筑混凝土。 (5)混凝土孔洞情況非常嚴重的，必須要經過監理和相關部門共同檢 查分析，確定處理方案。 五、大體積混凝土強度不夠的質量控制五、大體積混凝土強度不夠的質量控制 5.1 大體積混凝土強度不夠的原因分析大體積混凝土強度不夠的原因分析 5.1.1 原材料質量差 (1)水泥質量不良，主要反映在二個方面，第一水泥實際活性（強度） 低，常見的有兩種情況：一是水泥出廠質量差；二是保管條件差或貯存 時間過長，水泥結塊，活性降低而影響強度。第二方面水泥安定性不合 格，導致混凝土強度不夠。 (2)骨料（砂、石）質量不合格，石子本身強度不夠，砂子含泥量超 標。 (3)拌合水質量不合格。 (4)外加劑質量差，假冒偽劣產品，又未認真檢測試驗也可導致混凝 土強度降低。 5.1.2 混凝土配合比不當 隨意套用配合比，用水量加大，水泥用量不足。砂石計量不準確， 外加劑用錯。混凝土配合比是決定強度的重要因素之一，其中水灰比大 小直接影響混凝土強度，因此要嚴格控制混凝土配合比的質量。 5.1.3 混凝土施工工藝存在問題，主要反映在如下幾個方面。 (1)混凝土拌制時間短且不均勻，影響強度。 (2)運輸條件和運輸設備差，運輸距離較遠，在運輸中使混凝土產生 離析。 (3)澆筑方法不當，成型振搗不密實。 (4)養護制度不良，濕度不夠，早期缺水干燥或早期受凍，造成混凝 土強度偏低。 5.1.4 不按規定制做試塊，且試塊管理不善。 (1)混凝土試模保管不善，反復使用后產生變形，未及時修理或更換， 試塊幾何尺寸不規則。 (2)不按規定制做試塊，振搗不密實。 (3)試塊養護管理不善，未經標準養護。 (4)有的試件被撞擊，缺棱少角，或出現縫隙。 5.2 大體積混凝土強度不夠的處理措施大體積混凝土強度不夠的處理措施 混凝土強度不夠，在處理前，應綜合考慮其承載能力、抗裂、剛度、 抗滲耐久性，安全性等要求，選擇適當的處理措施。 (1)確保原材料質量，嚴格控制不合格材料進場。 (2)水泥進場必須有出廠合格證，加強對水泥的貯存和使用管理。 (3)嚴格控制砂石級配，及含泥量，須經試驗合格后方可使用。 (4)嚴格控制混凝土的配合比，保證計量準確。 (5)應按順序拌制混凝土，要合理拌制，保證攪拌時間和均勻性。 (6)冬季施工要采取一定的預防措施，防止混凝土早期受凍。 (7)按規定認真制做試塊，加強對試塊的管理和養護。 (8)當混凝土強度偏低或試塊強度合格而對結構實際強度有懷疑時， 可采用非破損性檢驗方法（如回彈法、超聲波法）來測定混凝土實際強 度。 (9)測定后仍不能滿足要求時，可按實際強度校核結構的安全度，研 究處理方案，采取必要的加固補強措施。 第四章第四章 結論結論 針對上述大體積混凝土裂縫的成因，應從控制混凝土升溫、降低內 外溫差、減少收縮等方面采取措施，對本工程我們主要考慮一下幾個方 面。 1.原材料方面 （1）水泥：采用塔牌 P.032.5R 水泥，強度高，可以降低混凝土水 化熱，提高早期抗裂能力。 （2）粗骨料：采用連續級配，熱膨脹系數較低，強度較高的山兜產 的石，以減少混凝土收縮及降低水泥用量。在局部大體積之處，混凝土 澆灌過程，當混凝土的和易性和坍落度容許下可摻入 2的石塊，減少 混凝土用量，從而達到降低水化熱的目的，下料前所有粗骨料一律進行 水洗、降溫處理，同時也控制粗骨料含泥量在 0.5以內。 （3）細骨料采用不含有機質的中砂，細度模數控制在 2.5，含泥量 不大干 2.5。 （4）攪拌用水采用自來水，局部較大體積的混凝土用水，用冰塊先 降溫然后再用來攪拌混凝土，有效地降低混凝土的入模溫度。 （5）摻合料：摻合粉煤灰，在不降低混凝土強度的情況下可減少水 泥用量，也即減少水化熱的產生，對降低大體積混凝土內部溫度、收縮 裂縫十分有利，同時也改善了混凝土的可泵性。摻合水泥重量 11%AEA 混 凝土微膨脹劑，膨脹率大，含堿量低、需水量少，混凝土坍落度好控制、 抗裂能力強。 2.大體積混凝土的溫控措施 （1）施工前的準備工作 在大體積混凝土施工前，應該與當地氣象臺站取得聯系，掌握近期 氣象狀況，如高溫、寒潮等。 （2）測溫點的布置原則 大體積混凝土溫度觀測點的布置，應根據工程的實際情況和溫控要 求來確定。 ，它應能真實地反映混凝土塊體的內外溫差、降溫速度、環境 溫度為原則。混凝土環境溫度的監測點宜布置在澆筑倉面附近，混凝土 的底表