土木施工中大體積混凝土裂縫成因及其防治措施分析

于 欣

沈陽華銳世紀(jì)投資發(fā)展有限公司

改革開放以來，我國的各種行業(yè)出現(xiàn)了百花齊放，尤其在土木行業(yè)，不同的土木工程不斷出現(xiàn)，他們的出現(xiàn)滿足看了人類發(fā)展的需求和生活需要。在土木業(yè)中整體性最好的就是大體積混凝土，不僅如此，抗震性也比較高，所以在是土木施工中受到大范圍推廣。同時大體積混凝土也會出現(xiàn)裂縫，為此需要我們對大體積混凝土進(jìn)行科學(xué)施工，一以保證在施工時的土木質(zhì)量和安全得到統(tǒng)一。

1 土木大體積混凝土的特點(diǎn)

所謂的大體積混凝土，實質(zhì)上指的是實體的最小尺寸大于1m，并且表面系數(shù)也比較小，這種混凝土一般在大型設(shè)備、高層樓房以及基礎(chǔ)施工中應(yīng)用的比較廣泛。相比于普通的混凝土來說，大體積混凝土的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面。(1)體積比較大，一般情況下其體積會超過1m3，并且塊體的厚度比較厚。(2)在土木物的施工過程中，相比于一般的混凝土來說，大體積混凝土需要對大量的混凝土進(jìn)行連續(xù)澆筑，并且在土木工程的施工現(xiàn)場中，大體積混凝土的內(nèi)部溫度應(yīng)當(dāng)要比普通混凝土的高。(3)在實際的施工過程當(dāng)中，如果混凝土的厚度超過了1.5m的話，為了使得施工質(zhì)量得到有效保證，在實際的施工過程中可以采用水平分層的方式來對其進(jìn)行施工。

2 大體積混凝土裂縫的成因

2.1 混凝土收縮變形

在澆筑完混凝土后，尤其是在初凝和終凝這一點(diǎn)時間內(nèi)，隨著骨料和水凝漿結(jié)合等原因就會產(chǎn)生干裂縫隙和沉陷裂縫。與此同時，混凝土在硬化過程中，大量的水分會被蒸發(fā)干勁，此時，混凝土在沒有水的情況下表面就會快速收縮，同時中心部位收縮就會變慢，在中心混凝土約束的條件下，其表面就會產(chǎn)生大量的拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫。在水泥品種、水泥的多少、添加劑、結(jié)合比例施工手法和保養(yǎng)等條件下。就會對導(dǎo)致混凝土干燥收縮現(xiàn)象。與此同時，如果混凝土均勻性質(zhì)差或者中間有大量的洞曹，就會導(dǎo)致混凝土在變形時因為應(yīng)急力不集中的導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。

2.2 溫度和濕度的影響

土木工程中的施工條件對混凝土裂縫具有重要影響，從實際情況來看，大體積混凝土由于其本身的特點(diǎn)，在使用中受環(huán)境溫度和濕度的影響較大。混凝土的硬化過程實際上是水泥與水混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，該化學(xué)反應(yīng)是放熱的，在硬化過程中會放出一定的熱量，使得混凝土中的溫度升高，此時如果外界環(huán)境的溫度過高，那么混凝土中的熱量就難以及時發(fā)散出去，從而造成混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫。同樣的，由于混凝土是水與水泥混合得到的，那么空氣中的水分子含量也會對混凝土產(chǎn)生一定的影響，所以，在施工過程中控制好環(huán)境的溫度和濕度，是有效控制混凝土裂縫的手段之一。

3 大體積混凝土裂縫的防治措施

3.1 合理選擇原材料

在優(yōu)化混凝土比例的時候，我們可以選擇礦渣硅酸鹽水泥等產(chǎn)品來降低溫度，合理的減少水化熱現(xiàn)象。在選擇加強(qiáng)對混凝土的和易性的時候，我們要選擇有效的外摻劑來降低水化熱。在選擇骨料來進(jìn)行配置混凝土的時候我們要第一時間采用自然連續(xù)的材料。盡可能選擇直徑較大配級優(yōu)良的石子。在選擇骨料時，要選擇中、粗砂。在施工時通過改善對原材料的混合比例來提高混凝土的抗段裂性能，更大的增加拉伸變形能力，在大體積混凝土施工時，要以微膨脹以及低收縮為主，進(jìn)而加強(qiáng)對大體積混凝土抗斷裂進(jìn)行控制，以加強(qiáng)土木物的總體質(zhì)量。

3.2 合理分塊分層澆筑

此種方式主要是將基礎(chǔ)的混凝土進(jìn)行分縫、分期、分塊澆筑。由于大體積混凝土的澆筑方量過于巨大，在具體的施工過程中需要利用縱橫接縫技術(shù)以把大體積混凝土進(jìn)行多塊分割，并根據(jù)水平的縫隙再將每一個基礎(chǔ)塊進(jìn)行逐層澆筑。進(jìn)行分縫分塊分層的目的有兩個：①有助于便捷施工，可以將大體積混凝土進(jìn)行有層次的澆筑；②有效預(yù)防裂縫，將基礎(chǔ)塊的尺寸縮小，促進(jìn)塊體散熱，降低了施工過程中的溫度應(yīng)力，從而將裂縫產(chǎn)生的可能性降低。

3.3 加強(qiáng)收縮裂縫的預(yù)防

在施工過程中應(yīng)當(dāng)盡可能的選擇低熱化的水泥，并且在設(shè)計階段對水泥的配合比做出詳細(xì)的要求。施工的時候按照此要求來嚴(yán)格進(jìn)行施工，控制好施工配合比例。同時在施工完成之后，還要加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，防止此階段混凝土裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.4 注重裂縫的修補(bǔ)

在道路橋梁施工中，如果發(fā)現(xiàn)混凝土裂縫情況的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)及時采取處理措施，對混凝土裂縫進(jìn)行及時的修補(bǔ)，防止該裂縫繼續(xù)擴(kuò)大或加深，為道路橋梁工程的施工質(zhì)量帶來較大的影響，具體的裂縫修補(bǔ)方法應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況進(jìn)行科學(xué)的判斷。

3.5 完善大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)在大體積混凝土澆筑完成之后，就需要進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，對于大體積混凝土的濕度與溫度加以關(guān)注。對于混凝土需要做好保溫工作，降低混凝土表面的熱擴(kuò)散，使得混凝土的表層與內(nèi)部溫差大大減少，以免混凝土表面有裂縫問題出現(xiàn)。在完成澆筑之后，可以使用麻袋或者是保濕性能比較好的覆蓋物對其進(jìn)行覆蓋，使得熱損失大大降低。如果是在冬季進(jìn)行施工的話，就需要對混凝土的保溫工作加以重視，對于混凝土的養(yǎng)護(hù)工作加以落實。一般情況下，需要在混凝土澆筑完成之后的12h內(nèi)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

綜上所述，大體積混凝土在澆筑施工過程中會產(chǎn)生較多的水化熱，由于混凝土的表面能夠散熱，使得混凝土的溫度由中心向其表層遞減，不同的溫度決定了混凝土的內(nèi)部變形程度，因此混凝土的內(nèi)外部之間產(chǎn)生的變形也不完全一致，從而產(chǎn)生裂縫。因此控制裂縫應(yīng)從內(nèi)而外進(jìn)行多方位的研究以及方法實施。

[1]吳俊彥.大體積底板混凝土裂縫防治措施的研究[D].蘇州科技大學(xué)，2016.