大體積混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用

文/徐平良 江蘇金鑫建設(shè)工程有限公司 江蘇丹陽 212300

1、大體積混凝土裂縫種類

1.1 表面型裂縫

大體積混凝土澆筑施工完畢后期，通常會因內(nèi)部不斷積聚水化熱，混凝土的內(nèi)部溫度呈逐漸升高變化趨勢，混凝土體積逐漸膨脹增加，倘若并未對現(xiàn)澆混凝土表面處做保溫層養(yǎng)護(hù)處理，伴隨著混凝土表面散熱后其表面溫度逐漸降低，混凝土表面便形成降溫收縮情況。如此，混凝土表面處于收縮狀態(tài)，內(nèi)部為膨脹狀態(tài)，混凝土表面會形成拉應(yīng)力，內(nèi)部形成壓應(yīng)力。因混凝土自身抗拉強(qiáng)度低于抗壓的強(qiáng)度，當(dāng)在混凝土表面溫度的拉力大于最大的抗拉強(qiáng)度，混凝土表面便會產(chǎn)生裂縫狀況，這種裂縫就屬于表面型裂縫。

1.2 深層型裂縫

約束、變形，是應(yīng)力形成的基礎(chǔ)條件。表面型裂縫在逐漸脫離約束范圍后，會逐漸向著縱深處延伸，形成深層型裂縫。深層型裂縫，切斷結(jié)構(gòu)的斷面，其深度通常為3～5m 左右，一般為沿著約束面逐漸向上延伸狀態(tài)。深層型裂縫，其內(nèi)部呈連續(xù)狀態(tài)，具有一定危險因素，對于大體積混凝土整體施工質(zhì)量會產(chǎn)生較大影響。

2、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因

2.1 大體積混凝土澆筑工藝原因

在混凝土澆筑施工中，需要保持連續(xù)作業(yè)，施工過程中間隔時間不可以超過 2min。這是因為混凝土澆筑作業(yè)過程中停止，由于已澆筑的混凝土凝固，前后的混凝土便會出現(xiàn)拉應(yīng)力裂紋，甚至發(fā)生由于已澆筑混凝土的凝固造成后澆筑部分與已澆筑部分沒有很好粘結(jié)而形成施工冷縫，造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。

2.2 大體積混凝土振搗工藝原因

混凝土振搗工藝主要要求振搗的頻率、力度、均勻度、振搗范圍，這四項基本要求都會關(guān)系到混凝土施工中是否會出現(xiàn)裂紋。在混凝土施工中，混凝土振搗面積很大，如果采用以往的人工振搗方案，只能安排多人同時振搗，會讓振搗工作變得混亂、難以管理，導(dǎo)致混凝土振搗不均勻，在施工中出現(xiàn)裂紋。

2.3 大體積混凝土承重結(jié)構(gòu)布設(shè)原因

由于大體積混凝土自身重量大，施工規(guī)模大，產(chǎn)生的應(yīng)力也較大，所以，為了能夠足以支撐大體積混凝土的重量，需要確保板底支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性并進(jìn)行相應(yīng)的簡算以確保安全。根據(jù)現(xiàn)場施工管理經(jīng)驗，對于承重結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及沉降應(yīng)編制專項方案并進(jìn)行專項設(shè)計和簡算。如果沒有進(jìn)行專項設(shè)計和簡算，由于板體不均勻沉降，會使大體積混凝土應(yīng)力無法釋放，造成之后的混凝土?xí)粩喈a(chǎn)生裂紋。另外，這些裂紋會出現(xiàn)在混凝土終凝之前，此時的力度也不夠足以產(chǎn)生抵抗力。

3、大體積混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 合理選材，優(yōu)化配比

劣質(zhì)的混凝土?xí)ㄖこ淌┕ぎa(chǎn)生許多不良影響。很多建筑單位出于節(jié)省成本、獲得最大利益的考慮，在實際工程進(jìn)行中用劣質(zhì)的或者質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的混凝土代替高性能的混凝土，從而導(dǎo)致了大體積混凝土中出現(xiàn)了嚴(yán)重的裂縫問題，不僅影響了工程的質(zhì)量和進(jìn)展，更降低了工程的安全性能。因此，在控制大體積混凝土施工的裂縫問題時，需要施工單位使用符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求的高品質(zhì)材料。除了要選用質(zhì)量較好的混凝土材料，還要通過優(yōu)化材料的配比和添加外加劑來提高大體積混凝土的質(zhì)量。大體積的混凝土?xí)驗榛炷帘砻娴臏囟茸兓l(fā)生一定的裂縫，這就需要施工單位合理選擇水泥的品種，可以選用水化熱較低的硅酸鹽水泥、低熱礦渣水泥和粉煤灰水泥，并盡可能減少水泥的使用量，從而有效控制混凝土內(nèi)部溫度，與此同時在骨料選擇的環(huán)節(jié)中，應(yīng)該以設(shè)計為基礎(chǔ)進(jìn)行合理選擇，使用高配級、優(yōu)質(zhì)、大粒徑的施工材料，從而降低混凝土的干縮性，避免出現(xiàn)水化熱問題，達(dá)到控制裂縫的良好效果。

3.2 采用合理的澆筑工藝

通常情況下，大體積混凝土的斜面分層澆筑工作，會做精確的勘測，以確定澆筑的具體厚度。為了讓混凝土的表面避免因砂漿過于干縮而出現(xiàn)裂縫，在澆筑的時候可以先加一層潔凈的碎石子，從而起到增加壓面數(shù)量的作用。混凝土的表面泌水一定要及時將其排除。除此以外，可以通過二次振搗增加混凝土表面的密實度，該方法同樣可以有效減少大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)。

3.3 加強(qiáng)對溫度的控制

如果要在施工過程中，對溫差進(jìn)行有效的控制，則可以選擇在一天之中氣溫相對較低的時間段展開施工，適量添加緩凝減水劑，適當(dāng)降低水泥的用量，并添加少許粉煤灰等摻料，可起到節(jié)省用水量，提高混凝土可泵性，降低裂縫出現(xiàn)概率，提高工程施工效率的作用。在此過程中還需留意混凝土入模溫度的控制，可以通過添加冰塊來對于才開冷卻處理。在澆筑的時候，可以采用分層法，使?jié)仓暮穸雀泳鶆颍艺w工程的進(jìn)度能夠更容易掌握。此外，分層澆筑還有利于散熱，能夠在一定程度上節(jié)省大體積混凝土的原材料使用量。

3.4 施工控制

由于混凝土塌落度大，最有效的解決辦法就是通過振搗措施，在混凝土澆筑過程中，由坡腳和坡頂同時向坡中振搗，到混凝土出現(xiàn)浮漿且混凝土不再往下沉的時候就停止，觀察其受到水化熱產(chǎn)生的溫度升降變化特點(diǎn)，抓住混凝土的內(nèi)部變化規(guī)律，從而混凝土表面之間的溫度變化規(guī)律。充分振搗，使層間不形成混凝土縫隙，防止由于混凝土縫隙使得其結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生氣泡，從而影響混凝土交織質(zhì)量。掌握好振搗的時間，并對混凝土充分振搗，減少氣泡產(chǎn)生，保證混凝土的總體質(zhì)量，提高混凝土的密合程度。此外，控制骨料的含泥量也會影響著混凝土質(zhì)量，只有保證控制骨料的含泥量符合相關(guān)建設(shè)要求，才能提高混凝土的抗裂能力。在配制混凝土?xí)r，采用水泥廠生產(chǎn)的低水化熱P42.5水泥，摻入聚羧酸高效緩凝減水劑，從而降低了水泥水化熱。