大體積混凝土裂縫控制的施工技術(shù)探討

【摘 要】近幾年來，我國城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快，城市建筑工程的規(guī)模和數(shù)量不斷增加，這給我國建筑行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展契機，但同時也帶來了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在競爭如此激烈的建筑市場上，建筑企業(yè)如何才能以最小的投入打造出高質(zhì)量的建筑產(chǎn)品，進(jìn)而提升自身的整體競爭力，這是困惑當(dāng)前所有建筑企業(yè)的問題。

【關(guān)鍵字】大體積混凝土；裂縫控制；施工技術(shù)；產(chǎn)生原因

在建筑工程建設(shè)施工中，混凝土是最常用也是用量最大的施工材料，其質(zhì)量的高低直接決定著建筑物的整體質(zhì)量。大體積混凝土的主要特點有體積較大、結(jié)構(gòu)厚實、水化熱釋放較為集中，內(nèi)部升溫極快等。其常用于大規(guī)模、大體積的建筑物建設(shè)中，比如水利大壩、高層樓房基礎(chǔ)等方面。大體積混凝土對施工技術(shù)的要求較高，如果施工不當(dāng)往往就會引起諸多的質(zhì)量通病，裂縫就是其中最常見的質(zhì)量通病之一。引起大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問題的因素有很多，除了施工技術(shù)不當(dāng)以外，還受到溫度、混凝土本身的變形等方面的影響。如果不對大體積混凝土裂縫進(jìn)行有效的預(yù)防和處理，勢必會引起更嚴(yán)重的質(zhì)量事故出現(xiàn)。因此，我國建筑企業(yè)在施工建設(shè)的過程中，務(wù)必要高度重視對大體積混凝土裂縫的控制。本文首先分析了大體積混凝土裂縫的類型，然后從混凝土配比和施工技術(shù)方面對如何控制大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行了闡述。期望通過本文的分析，可以讓讀者對我國大體積混凝土裂縫的控制有更加深刻的認(rèn)識。

一、大體積混凝土裂縫的類型

（一）溫差裂縫

溫差裂縫是指因為大體積混凝土內(nèi)部水泥水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過大，進(jìn)而引起裂縫出現(xiàn)。水化熱是指水泥在水化過程中釋放出的熱量，鑒于大體積混凝土的斷面較厚，內(nèi)部水泥水化熱不易散發(fā)出去，熱量越積越高，而其外部溫度因為受到自然溫度的影響，會漸漸冷卻下去。此消彼長，勢必會使其內(nèi)外溫差不斷增大，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的壓應(yīng)力與外表產(chǎn)生的拉應(yīng)力的平衡被打破，就會產(chǎn)生裂縫。

（二）收縮裂縫

收縮裂縫主要有兩種類型，即貫穿裂縫與表面裂縫。其多呈網(wǎng)狀、不規(guī)則分布，裂縫相對較小，但對工程結(jié)構(gòu)性能的影響卻極大。該裂縫產(chǎn)生的原因是大體積混凝土在收縮過程中，內(nèi)部熱量釋放時產(chǎn)生的溫度梯度收縮應(yīng)力，使混凝土的截面發(fā)生變形、開裂甚至出現(xiàn)損毀。表面裂縫常出現(xiàn)于混凝土成型后的三至四天，此時混凝土的抗拉強度極小，故而最容易受到收縮應(yīng)力的影響，出現(xiàn)裂縫。

（三）干縮裂縫

干縮裂縫是指混凝土內(nèi)部水分與混凝土外表水分蒸發(fā)的程度不同，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生不同的形變，進(jìn)而發(fā)生裂縫。一般來說，混凝土水分的蒸發(fā)越快，相對濕度越低，就越容易產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫出現(xiàn)的時間往往在混凝土澆筑工作結(jié)束后的7天左右，或是養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后的一段時間。裂縫多呈網(wǎng)狀、平行線狀分布，裂縫較細(xì)。外界侵蝕物常會從干縮裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部，銹蝕鋼筋，導(dǎo)致鋼筋的耐久度下降。

二、大體積混凝土裂縫的控制技術(shù)

（一）混凝土的材料選擇與配比設(shè)計

大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因，在很大程度上與其材料和配合比有極大關(guān)系。大體積混凝土的耐久性、流動性、水化熱以及坍落度，都必須要滿足相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此，在大體積混凝土的制作過程中，必須要嚴(yán)格選料和配合比設(shè)計。

1、水泥

在選擇水泥時，要盡量使用質(zhì)量穩(wěn)定的水泥，宜使用C2S含量較高、C3A含量相對較低的水泥。切忌使用剛出廠的水泥，剛出廠的水泥其本身溫度極高，不利于混凝土溫度的降低，應(yīng)該將其貯存一段時間以后再使用。比如標(biāo)號為P042.5R的水泥，其使用情況如表1所示；

表1 水泥標(biāo)號P042.5R的主要使用情況

2、粗骨料

粗骨料一般都使用碎石。如果使用泵送混凝土，為了確保混凝土在泵送過程中不會堵塞管道，粗骨料的粒徑必須小于輸送管徑的1/4。若是使用φ125mm的管道，粗骨料的粒徑最大不得超過31.5mm，這樣才能保證混凝土的順利輸送。

3、細(xì)骨料

細(xì)骨料以砂為主。其細(xì)度模數(shù)以2.8～3.0為宜，質(zhì)量指標(biāo)必須要達(dá)到《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》中的規(guī)定，砂率以39%～41%為宜。

4、粉煤灰及外加劑

在混凝土中摻入粉煤灰的主要目的是為了減少水泥的用量，對改善混凝土的和易性有著良好的作用。粉煤灰的質(zhì)量必須要符合相關(guān)規(guī)范的要求，其用量要低于水泥用量的40%。另外，外加劑應(yīng)選用緩凝型的高效減水劑。

（二）混凝土施工環(huán)節(jié)的技術(shù)控制

1、混凝土澆筑施工前

（1）拌和：在混凝土的拌和過程中，可以適當(dāng)加入冷卻骨料或是冰塊，以此達(dá)到降低混凝土溫度的目的。經(jīng)過實踐證明，加冷卻骨料進(jìn)行拌和，可將混凝土溫度降低10℃左右；加冰塊進(jìn)行拌和，可將混凝土溫度降低4℃左右。

（2）運輸：一般來說，大體積混凝土不宜采取泵送，因為泵送會限制粗骨料的最大粒徑，當(dāng)然特殊情況除外。大體積混凝土宜采取吊罐吊運或是其他運輸方式，這樣才能保證混凝土的性能不受影響。

2、混凝土澆筑施工中

大體積混凝土的澆筑方式有三種：

（1）分段分層澆筑：該方式是指先從底層開始澆筑，底層澆筑到一定程度以后，再進(jìn)行第二層澆筑。以此類推，完成余下各層的澆筑工作。

（2）全面分層澆筑：該方式是指將第一層全部澆筑完成以后，再進(jìn)行第二層澆筑。第二次澆筑時，要保證在第一層混凝土還未初凝的情況下進(jìn)行，以此完成之后逐層的澆筑工作。

（3）斜面分層澆筑：當(dāng)結(jié)構(gòu)長度超過了厚度的三倍時，就可使用斜面分層澆筑。斜面分層澆筑時，斜面的坡度不得大于1/3。澆筑工作應(yīng)從下端開始，漸漸上移。振搗工作必須要符合斜面分層澆筑的工藝，需在斜面上部的卸料處以及下部的近坡腳處各布置一個振動器，確保將混凝土振搗密實。

不論采用上述何種澆筑方式，在振搗過程中，振搗的時間和間距都要均勻一致，當(dāng)混凝土表面泛漿時，即可停止振搗。振搗結(jié)束以后，要將混凝土表面抹平、壓實，防止裂縫的產(chǎn)生。在夏季，澆筑工作要盡量避開高溫時段，盡量安排在夜間進(jìn)行。

3、混凝土澆筑施工后

大體積混凝土的外形體積較大，極易因為散熱不均而出現(xiàn)裂縫。因此，混凝土澆筑施工結(jié)束以后，還必須對其進(jìn)行全面的養(yǎng)護(hù)，這是防止裂縫產(chǎn)生的主要措施之一。若是澆筑的厚度過厚時，可在澆筑層內(nèi)預(yù)埋水管，使用循環(huán)水對其進(jìn)行冷卻，降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度，減小內(nèi)外溫差，防止裂縫的出現(xiàn)。不同品種的水泥，其養(yǎng)護(hù)時間也不一致，具體見表2。

表2 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)時間（單位：d）

三、結(jié)束語

總而言之，大體積混凝土作為建筑施工中不可或缺的建筑材料，其質(zhì)量的好壞直接影響著整個建筑物的質(zhì)量。我國建筑企業(yè)在施工建設(shè)的過程中，必須要做好混凝土的配比和施工工作，預(yù)防裂縫的出現(xiàn)。

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