大體積混凝土澆筑施工芻議

辛素芳

摘要：隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平有了很大程度的提升，各種大型的建筑物日益興建，而在大型建筑施工中，混凝土往往一次澆筑量非常的大，這種一次性澆筑混凝土非常大的施工往往在混凝土表面很容易出現(xiàn)裂縫，裂縫的出現(xiàn)將會導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果。因此如何在大體積混凝土澆筑施工過程中避免裂縫的出現(xiàn)顯的尤為重要。本文主要就大體積混凝土澆筑施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因進行了分析，針對裂縫產(chǎn)生的原因提出了一些避免產(chǎn)生裂縫的措施。

關(guān)鍵字：混凝土、澆筑、裂縫

一、導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的原因

防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫是大體積混凝土澆筑施工過程中的主要技術(shù)難點。導(dǎo)致在大體積混泥土澆筑過程中出現(xiàn)裂縫的主要原因包括以下幾個方面：

1、混凝土收縮

所謂混凝土收縮是指混凝土在空氣當(dāng)中硬結(jié)時其體積將會減小。導(dǎo)致混凝土在硬結(jié)時出現(xiàn)體積減小的原因主要是水分的蒸發(fā)，混凝土當(dāng)中的水泥水化用水只占水泥重量的2成左右，在大體積混凝土澆筑硬化后，拌合水中多于水分的蒸發(fā)就導(dǎo)致了體積減小。混凝土的收縮大概需要4個月的時間才能穩(wěn)定下來，這是一個相當(dāng)長的過程。而在一定條件下混凝土的收縮又是一個可逆的過程，也就是說當(dāng)出現(xiàn)收縮后的混凝土處于水飽和的環(huán)境當(dāng)中，其體積將會膨脹。在不受外力的情況下混凝土將會自發(fā)的變形，而受到外力的情況時，混凝土中將會產(chǎn)生拉應(yīng)力，正是這種拉應(yīng)力的產(chǎn)生導(dǎo)致了混凝土表面出現(xiàn)裂縫。溫度收縮、干燥收縮、塑性收縮是大體積混凝土澆筑施工中導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生裂縫的三種收縮。

2、水泥水化熱

水泥在水化過程當(dāng)中將會產(chǎn)生大量的熱能，產(chǎn)熱的高峰期大約是在澆筑后的7小時，產(chǎn)生的熱量在混凝土中很難擴散出來，這就導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部溫度急劇升高，可以達到70攝氏度，這種現(xiàn)象在大體積混凝土澆筑施工中更加的嚴(yán)重。由于對于大體積混凝土澆筑來說，其表面與其內(nèi)部的散熱能力不一樣，內(nèi)部的散熱顯然要比表面差很遠，這就導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度非常高，內(nèi)部和表面就形成了溫度差，這種溫度差導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，如果混凝土所能承受最大的拉應(yīng)力小于表面出現(xiàn)的拉應(yīng)力，就將會在混凝土的表面出現(xiàn)裂縫。

3、各種溫度變化

混凝土內(nèi)部的溫度由很多因素決定，主要包括結(jié)構(gòu)的散熱溫度、水泥水化熱的絕熱溫升、澆筑溫度等。而溫升值又由很多因素決定，主要包括大體積混凝土的散熱條件、用水量、水泥的品種等。為了最大程度的發(fā)揮混凝土的松弛抵消應(yīng)力的作用，與此同時，為了有效的避免在大體積混凝土澆筑后的硬化初期出現(xiàn)過大的應(yīng)力，必須控制混凝土降溫的速度。在混凝土硬化過程中必須將混凝土內(nèi)外溫差控制在25攝氏度以內(nèi)，將降溫的速度控制在1.5攝氏度每小時。外界溫度決定了澆筑溫度，外界溫度越高，澆筑溫度也會越高，當(dāng)外界溫度降低時，這就將會導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫度差增大，使得混凝土內(nèi)外溫度梯度增大，產(chǎn)生更大的應(yīng)力，導(dǎo)致其表面出現(xiàn)裂縫。由于混凝土具有抗壓強度高，抗拉強度低的特點，往往溫度升高混凝土體積膨脹對混凝土不會產(chǎn)生大的影響，關(guān)鍵是在降溫過程中，干燥收縮和降溫收縮疊加在一起，往往會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，最初產(chǎn)生細微的裂縫，而這細微的裂縫就將會導(dǎo)致應(yīng)力的集中，進而導(dǎo)致最初細微的裂縫逐漸加長加寬，出現(xiàn)大的裂縫。

4、其他因素

混凝土的配合比不好，將會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)塑性沉降裂縫，一般混凝土出現(xiàn)塑性沉降主要是在混凝土的配合當(dāng)中，粗骨料數(shù)量不夠、砂率及水灰比例不當(dāng)、粗骨料級配不連續(xù)等導(dǎo)致的。施工建筑物的基礎(chǔ)不均勻的沉降也會導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫，隨著建筑物的基礎(chǔ)沉降的不斷增大，裂縫也將會不斷的擴大，這種擴大的勢頭只有在建筑物基礎(chǔ)下沉穩(wěn)定之后才會停止。同時水泥當(dāng)中的活性骨料的活性氧化硅與水泥當(dāng)中的堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)也將導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

二、大體積混凝土澆筑防止裂縫出現(xiàn)的措施

1、原材料的選取

原材料的選取包括水泥與骨料的選取，原材料選取的要點在于既要確保設(shè)計強度，同時又要降低水化熱；一般在大體積混凝土澆筑施工中應(yīng)該選取水化熱較低的礦渣水泥，同時為了降低混凝土的溫升，應(yīng)該最大程度的降低混凝土當(dāng)中水泥的用量，將其控制在340千克每立方米內(nèi)。可以適當(dāng)?shù)挠没钚约殦搅蟻硖娲啵_到在減少了水泥的用量同時又使得混凝土的坍落度與強度不會受損的目的。在細骨料的選取方面，應(yīng)該選取平均粒徑較大的中粗砂，選取這樣的砂粒能夠有效的減小混凝土的收縮，對避免裂縫產(chǎn)生有重要的作用。在粗骨料的選取方面，應(yīng)該選取級配良好、質(zhì)量優(yōu)良、粒徑較大的石子。選擇這樣的石子作為粗骨料，可以在減少用水量的同時，也減少了水泥的用量，與此同時還在很大程度上減小了混凝土的泌水與收縮現(xiàn)象。在大體積混凝土澆筑施工中，還可以摻入適量的減水劑，減水劑在增加混凝土的流動性的同時提高了水泥水化率，達到降低水化熱的目的。

2、施工要點

混凝土入模溫度控制

混凝土入模溫度的控制主要是要降低混凝土入模的溫度，在大體積混凝土澆筑施工中一般將混凝土入模的溫度控制在18攝氏度以下。在施工過程中為了降低攪拌溫度可以采用砂表面覆蓋、石子灑水冷卻、低溫水等方法。同時還應(yīng)該最大程度的縮短混凝土的運輸時間，為了使得混凝土的初凝時間在6小時以上可以在混凝土當(dāng)中加入適量的緩凝劑；在大體積混凝土澆筑施工中可以采取薄層澆筑的方法，達到加快熱量散發(fā)的目的，使得混凝土升溫期得到延長。

拆模時間控制

拆模時間取決于混凝土內(nèi)外溫度差，如果通過測量混凝土內(nèi)外溫度差在25攝氏度以內(nèi)就可以進行拆模；如果通過溫度測量，內(nèi)外溫度差在25攝氏度以上，這時不但不能進行拆模，同時還應(yīng)該采取保溫措施，覆蓋保溫材料在混凝土的表面，從而減少混凝土內(nèi)外的溫差。

混凝土的養(yǎng)護

防止裂縫的出現(xiàn)，養(yǎng)護工作不能輕視。在混凝土澆筑后的初期應(yīng)該做好濕養(yǎng)護工作，做好混凝土的濕養(yǎng)護工作，對混凝土早期彈性模量的提高有顯著的作用，而混凝土彈性模量的提高增強了混凝土的抗裂性，能夠有效的避免干縮與降溫的共同作用。對于大體積混凝土澆筑施工來說，應(yīng)力將會在混凝土的干縮與降溫同時發(fā)生時得到累加，如果未能有效的避免干縮與降溫的共同作用，那么出現(xiàn)裂縫是不可避免的。因此在混凝土拆模后，應(yīng)該立即采取回填土，使得基礎(chǔ)底板部處于濕潤的狀態(tài)。

大體積混凝土澆筑施工，一次性澆筑的量很大、強度等級非常高、厚度非常的大，尤其在炎熱的夏天進行施工，技術(shù)難度非常的大。通過采取上面的措施能夠在一定程度上避免大體積混凝土澆筑施工后出現(xiàn)裂縫。然而避免混凝土表面出現(xiàn)裂縫的措施還有設(shè)計優(yōu)化措施、健全施工組織管理、合理的選擇配合比等，由于篇幅的問題在這就不一一闡述了。

總結(jié)：大體積混凝土澆筑施工的技術(shù)難點主要是如何防止混凝土表面產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土處于完全自由狀態(tài)時，即使出現(xiàn)再大的均勻收縮，混凝土的內(nèi)部也不會產(chǎn)生拉應(yīng)力，而當(dāng)混凝土處于地基等約束環(huán)境中時，拉應(yīng)力將會出現(xiàn)在其內(nèi)部，而這種拉應(yīng)力一旦超出了混凝土所能承受的極限，就將會導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。本文主要就大體積混凝土澆筑施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因進行了分析，針對裂縫產(chǎn)生的原因提出了一些避免產(chǎn)生裂縫的措施。希望本文能引起更多的人關(guān)注大體積混凝土澆筑技術(shù)，使其良好的發(fā)展下去。

參考文獻：

[1] 鄧小錢.建筑施工中大體積混凝土澆筑技術(shù)[J].中國水運，2009（3）：233-234

[2] 鄭永緣.建筑施工中的大體積混凝土澆筑技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2009（17）：149-150

[3] 關(guān)鐵成.大體積混凝土澆筑施工技術(shù)探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010（21）：315-316

[4] 牛紫龍.混凝土施工中溫度裂縫的分析與控制[J].工程建筑，2008（11）：213-215

[5] 尹立憲.大體積混凝土澆筑技術(shù)要點淺析[J].中國科技博覽，2010（12）：121-122