淺談建筑大體積混凝土工程建設的裂縫及其控制措施

安忠錄

青海金陽光建設工程有限公司

淺談建筑大體積混凝土工程建設的裂縫及其控制措施

安忠錄

青海金陽光建設工程有限公司

城市化建設的不斷推進，使得高層建筑及超高層建筑逐漸增多，促進了大體積混凝土施工技術的應用發展，但是基于諸多因素的影響，建筑大體積混凝土工程普遍存在裂縫，基于此，本文闡述了大體積混凝土工程的主要特征，對建筑大體積混凝土工程建設過程中產生裂縫的原因及其控制進行了論述分析。

大體積混凝土工程；特征；裂縫；原因；控制措施

一、大體積混凝土工程的主要特征

大體積混凝土工程的特征主要表現為：施工完整性要求較高，不允許設置施工縫，一般需要連續進行澆筑；混凝土工程的體積較大，澆筑后產生的水化熱比較大，并且積累了在內部不易散發，這樣就會造成內部和外部之間存在較大溫差，會產生較大的溫差應力。大體積混凝土工程除了必須要滿足建筑的強度、剛度、完整性和耐久性等要求以外，還需要有效控制和防止溫度應力而造成的結構變形和產生裂紋等。通常在實際溫度高于25℃時就會有裂縫出現，甚至是在凝結時就出現不同程度的變形，這主要是由于大體積混凝土的體積比較大，無法有效排除水化熱而造成的。

二、大體積混凝土工程建設過程中產生裂縫的主要原因分析

大體積混凝土工程建設裂縫產生的主要原因有：(1)忽視工程整體性的原因。基于建筑工程建設的分工不同，相關工作日益細化，使得從業人員忽視了結構本身的整體性及協調性，而建筑工程是一個整體性工程，在計算以及配筋時，必須考慮到結構與結構之間、構件與構件之間的變形協調問題，同時還需要重視相臨結構構件在角邊處的應力影響。(2)忽視工程建設原則的原因。當前我國規范規定的工程原則為：建筑工程建設必須要滿足承載力極限狀態及正常使用極限狀態，前者是保證建筑結構不會發生破壞及失穩等破壞的極限標準，而后者則是保證建筑結構不出現超過正常使用狀態的變形、裂縫以及可靠、耐久等其它影響正常使用的極限標準。當前許多從業人員只注重滿足承載力極限狀態，而正常使用極限狀態卻往往被忽視。

三、建筑大體積混凝土工程建設裂縫的控制措施

1、混凝土配合比的合理設計。混凝土配合比的合理設計是保障建筑大體積混凝土工程順利施工的關鍵，具體而言，主要包含了水泥用量、摻合料、外加劑和砂骨料等材料的選配。首先，從水泥用量的確定來看，水泥用量的適當減少將有效降低水熱化，在設計人員允許的情況下，混凝土應根據為期兩個月的抗壓強度進行試配，一般需要經過幾十組的試配之后才可以最終對水泥用量進行確定。在這一過程中，需要先按照施工擬選擇的防裂方案及目前所具備的施工條件進行混凝土水泥水化熱最高溫差值，再在科學計算的基礎上對最大溫度收縮應力進行估算，若在混凝土抗拉強度允許范圍內，那么就說明選擇的防裂措施是可行的，能夠對裂縫的出現起到一定的預防作用；若沒有在抗拉強度的允許范圍內，那么可以通過降低水化熱的溫升值、改善施工操作工藝、調整混凝土的入模溫度、提高抗拉強度、降低混凝土內外溫差、混凝土拌合物的性能等進行重新計算，最終保障應力不超出允許范圍才可以進行下一步施工。其次，對于其他材料的確定，一是可以摻加復合型膨脹劑，補償收縮；二是本著節約水泥用量的原則，摻加較多的1級粉煤灰摻合料，增加混凝土的可塑性。

2、嚴格約束力控制。建筑大體積混凝土工程建設過程中，其約束力控制的技術要點主要包括：(1)減少內部約束力。由于大體積混凝土的內部約束來自于溫度應力，那么只有減少溫度應力才有可能減少內部約束。還有一種保溫的方法，比如暖棚法、覆蓋法和蓄水法等。這些方式都是經過實踐論述的、非常有效的保溫方法，能夠將混凝土內部溫度保持在一定范圍之內，減少與外部溫度差異。(2)減少外部約束力。減少外部約束力，主要應當從如何減少地基對混凝土結構約束力的角度出發。在當前建筑工程市場上，減少地基對混凝與約束力的方法主要就是指設置滑動層的方法。所謂的滑動層，就是指在大體積混凝土和地基之間設置的瀝青油氈層或砂墊層。滑動層的設置能夠減少地基對大體積混凝土約束，保證混凝土地塊能夠自由變形，進而降低裂縫的風險。

3、強化溫度控制。大體積混凝土工程建設中的溫度應力問題，其最主要因素是混凝土的絕熱溫升，也就是說對絕熱溫升進行有效控制就可以減弱內外溫差，這一點我們首先可以借助于降低水泥水化熱的方式來實現，具體的措施主要包括：選用水化熱較低的水泥，如礦渣水泥；減少拌合水，摻加減水劑；減少水泥用量，摻加粉煤灰；在夏季環境溫度較高時，可以采用深井水降低拌合水的溫度等。其次，可以借助于其他的施工技術來減弱總溫升，具體包括：混凝土澆筑前預埋鋼管；混凝土澆筑過程中，分層澆筑；混凝土澆筑成型后，借助于循環冷水來降溫；最后，還可以通過相關的保溫措施，降低混凝土表面溫度下降速度，具體包括進行蓄水養護，或者是覆蓋防水草簾被等。

4、加強攪拌和澆筑施工控制。建筑大體積混凝土工程建設技術的應用，必須嚴格的混凝土攪拌時間與材料的投放量，較之于普通的混凝土施工，大體積混凝土施工需要較長的攪拌時間，其原因主要大體積混凝土施工中摻入了較多的特殊外加劑及粉煤灰，這就會不同程度的減少單方水泥量，因此，在大體積混凝土攪拌過程中要適當的控制其攪拌時間，通常情況下需要控制在半小時。此外，還應計算好投放量，并由專人進行管理，以此保證混凝土配比的科學性。混凝土澆筑是建筑工程中的重要環節，某種程度上決定著建筑施工質量的高低。在施工過程中應逐層進行施工，也就是說只有在成功完成上一層澆筑之后才可以進行下一層的澆筑，同時還要在上一層已經處于初凝狀態時進行下一層的施工，最終獲得最佳的施工效果。

結束語

綜上所述，建筑規模日漸增大推動了大體積混凝土施工技術的廣泛應用，但是由于大體積混凝土施工技術難度大、工藝復雜的特征，在現代建筑大體積混凝土工程建設過程中，為了提高建筑工程質量，必須加強對建筑大體積混凝土工程裂縫進行控制。

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