淺析樓房建設(shè)中大體積混凝土的裂縫的預(yù)防

路好春

摘 要：大體積混凝土的特點(diǎn)除體積較大外，更主要是由于混凝土的水泥水化熱不易散發(fā)，在外界環(huán)境或混凝土內(nèi)力的約束下，極易產(chǎn)生溫度收縮裂縫。

關(guān)鍵詞：建筑施工，大體積混凝土，裂縫控制

引言

大體積混凝土的特點(diǎn)除體積較大外，更主要是由于混凝土的水泥水化熱不易散發(fā)，在外界環(huán)境或混凝土內(nèi)力的約束下，極易產(chǎn)生溫度收縮裂縫。因此僅用混凝土的幾何尺寸大小來定義大體積混凝土，就容易忽視溫度收縮裂縫及為防止裂縫而應(yīng)采取的施工要求。目前建筑工程中經(jīng)常使用的高強(qiáng)、高性能混凝土，由于單方水泥用量大，即使最小邊尺寸很小，水化熱也不能忽視，也應(yīng)按大體積混凝土對待，必須采取溫度控制措施。

1 合理布置分布鋼筋間距

混凝土是以水泥為主要膠結(jié)材料，拌合一定比例的粗、細(xì)骨料和水，一般還加入少量的各種添加劑，經(jīng)過攪拌、注模、振搗、養(yǎng)護(hù)等工序，逐漸凝固硬化而成的人工混合材料。各種組成材料的成分、性質(zhì)和相互比例，以及設(shè)備和硬化過程中的各種條件和環(huán)境因素，都會對混凝土的力學(xué)性能產(chǎn)生不同程度的影響。如進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐浣睿m然適當(dāng)?shù)呐浣畈荒苡行У淖柚沽芽p的產(chǎn)生，但適當(dāng)?shù)呐浣羁梢约s束混凝土的塑性變形，從而分擔(dān)混凝土的內(nèi)應(yīng)力，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和減小溫度裂縫的寬度，同時(shí)也提高了混凝土的極限拉伸。在實(shí)際大體積混凝土的工程中，配置鋼筋并非越多效果越好。混凝土配置鋼筋不僅能夠提高混凝土的極限拉伸，同時(shí)還增加了混凝土的自約束應(yīng)力。當(dāng)混凝土發(fā)生收縮時(shí)，鋼筋不收縮，因而必然產(chǎn)生收縮應(yīng)力，但在配筋率比較低的條件下，收縮應(yīng)力是微小的，一般可以忽略不計(jì)。但是當(dāng)配筋率比較高的情況下，產(chǎn)生的收縮應(yīng)力就可以導(dǎo)致混凝土開裂。變形鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生的粘結(jié)力要遠(yuǎn)大于光圓鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生的粘結(jié)力，更能有效的約束混凝土的塑性變形，控制溫度裂縫的寬度。所以，在大體積混凝土的配筋過程中，要根據(jù)情況盡可能的選用變形鋼筋。

2 避免采用高強(qiáng)混凝土

高強(qiáng)混凝土的劃分范圍，國內(nèi)外沒有一個(gè)確定的標(biāo)準(zhǔn)。從我國現(xiàn)今的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平出發(fā)，也考慮到混凝土材性的變化，采用高強(qiáng)混凝土雖然可以提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，但是混凝土的抗拉強(qiáng)度隨著抗壓強(qiáng)度增長增長緩慢，而且高強(qiáng)混凝土的明顯呈現(xiàn)出“脆性”，極限應(yīng)變變小，更容易產(chǎn)生裂縫。采用高強(qiáng)混凝土必然要提高水泥的標(biāo)號、減小水灰比或者使用各種聚合物作為膠結(jié)材料來代替水泥，這不僅使施工過程和施工質(zhì)量難以保證，并且提高了工程造價(jià)。所以，基礎(chǔ)混凝土宜選用中低強(qiáng)度混凝土，強(qiáng)度等級宜在 C20～C35的范圍內(nèi)選用，利用后期強(qiáng)度R60。

3 水泥的選擇

大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的最主要的原因是因?yàn)樗嗨瘯r(shí)釋放出大量的熱量在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。為此，在施工中應(yīng)合理的選用選用低熱和中熱水泥以及盡量減少單位水泥用量，從根本上控制因水泥的水化熱引起的溫升。一般來說水泥用量每增減10kg，度亦相應(yīng)升降1℃。日前，在工程中常用的水泥，主要有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。在一些特殊工程中，還使用專用水泥和特性水泥，如鋁酸鹽水泥、膨脹水泥、快硬水泥、低熱水泥和抗硫酸鹽水泥等。

為了降低因水泥水化產(chǎn)生的熱量引起的溫升，在保證基礎(chǔ)有足夠的強(qiáng)度滿足使用要求的前提下，可以利用混凝土60天或90天的后期強(qiáng)度，這樣既可以避免混凝土在前期就釋放出大量的水化熱而使混凝土產(chǎn)生較大的溫差，也可以減少混凝土中水泥的用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫升。

4 骨料的選擇

在混凝土中，砂、石等粗細(xì)骨料的體積占混凝土體積的70%以上，起到骨架的作用。在選用骨料的時(shí)候應(yīng)優(yōu)先選用熱學(xué)性能好的骨料。因骨料占混凝土組成比例的絕大部分，因此混凝土的熱學(xué)性能在很大程度上取決于骨料的礦物性質(zhì)，優(yōu)先選用熱學(xué)性能好的骨料是混凝土溫度控制的基本措施之一。目前，我國各地工程所需的骨料是就地取材的天然骨料，對于天然骨料應(yīng)該按規(guī)范要求進(jìn)行物理力學(xué)性能試驗(yàn)。

5 摻入其他材料

在混凝土中摻入聚丙烯網(wǎng)狀纖維是利用“抗”的方法來阻止裂縫的出現(xiàn)和裂縫的開展。其原理主要在于，混凝土中水泥作為膠凝材料來握裹聚丙烯網(wǎng)狀纖維，這些聚丙烯網(wǎng)狀纖維起到微細(xì)配筋作用，利用水泥和聚丙烯網(wǎng)狀纖維之間的握裹力來消耗混凝土變形開裂能量、調(diào)高混凝土的韌性、掌托骨料和減少混凝土離析泌水，從而控制水泥基體內(nèi)部微細(xì)裂縫的生成和擴(kuò)展，提高混凝土的抗裂性能。

另外，在混凝土中摻用粉煤灰作為混合料，在我國已經(jīng)廣泛使用。通過實(shí)驗(yàn)，在混凝上中摻入適量的粉煤灰后，不但可以節(jié)約水泥，降低工程造價(jià)，而且混凝土的許多性能都可獲得改善。在混凝土中摻入適量的粉煤灰，使水泥的用量減少，水泥中放熱量大、放熱速度快的鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量減少，造成了摻入了粉煤灰的混凝土放熱速度慢，放熱量少。

6 大體積混凝土的處理

用木抹子進(jìn)行表面提漿找平處理，以閉合水裂縫，初步標(biāo)高用長刮桿刮平，再用木抹子收壓兩遍，這樣既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空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，又能防止因混凝土沉落而出現(xiàn)裂縫，減少內(nèi)部微裂，增加混凝土密實(shí)度，提高混凝土抗裂性能。在混凝土二次收面時(shí)立即覆蓋一層彩條布，并澆水養(yǎng)護(hù)。及時(shí)調(diào)節(jié)運(yùn)輸車輛，防止壓車，斷車而造成坍落度損失，影響泵送和基礎(chǔ)澆筑質(zhì)量。

保溫養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)保持混凝上表面濕潤。保溫可以提高混凝土的表面抗裂能力。有資料表明，潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)，混凝土極限拉伸值比干燥養(yǎng)護(hù)時(shí)要大20-50%。在常溫季節(jié)，混凝土終凝后也可采取蓄水養(yǎng)護(hù)的辦法，替代前兩種保濕保溫養(yǎng)護(hù)辦法。根據(jù)混凝土內(nèi)外溫差數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整蓄水高度，也能收到預(yù)期效果。

結(jié)語

為了防止大體積混凝土的變形開裂，僅僅控制溫度是不夠的，還需要采取其它一定的技術(shù)措施來防止混凝土的開裂。比如優(yōu)化混凝土的配合比、選擇合適水泥的品種來提高混凝土的抗裂能力；改善混凝土結(jié)構(gòu)的約束條件、改善混凝土的養(yǎng)護(hù)條件、嚴(yán)格控制混凝土的施工質(zhì)量來防止混凝土的開裂等等。這些措施不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互制約的、在實(shí)施的過程中必須結(jié)合結(jié)構(gòu)的要求、現(xiàn)場的情況來全面考慮，合理采用。