厚大體積混凝土裂縫控制技術

陳凌 許建濱

摘要：伴隨著日新月異的社會發展，科技的運用和人們對建筑美學的認識對建筑工程的精密度和美觀提出了更高的要求，目前很多大型的建筑工程在實施過程中容易出現裂縫和斷層的現象，建筑施工團隊不斷的修修補補不僅造成大量人力和原料成本耗損，對建筑美觀和建筑工程在社會上的聲望都有不利影響，因此，如何控制厚大體積混凝土的裂縫技術成為建筑施工中急需探究分析的一個方向，本研究從混凝土制備中的原料選擇和配料優化、混凝土的級配設計和施工工藝進行詳細分析，希望對建筑工程中厚大體積混凝土裂縫控制技術提供一個很好的指導。

關鍵詞：大體積；混凝土；裂縫；控制

建筑工程的質量評估方面很多，其中混凝土的裂縫技術就是其中一項，裂縫技術的控制第一個難點，是一個不斷探索總結的目標，施工建筑出現裂縫之后的修補工程繁瑣，修補裂縫提高了建筑工程的成本和人力資源，因此，在建筑實施過程中最大程度控制混凝土裂縫產生是一個值得研究的領域。

一、原材料的選用和混凝土的配料優化

混凝土的配制在各種原料的選用上和比例上要求較為精細，混凝土配制過程中的原料有水泥、石子、砂土、混凝土摻合料和外加劑、粉煤灰、高效減水劑、磨細礦粉、微膨脹劑和水泥配合劑等多種原料，每一種原料的產品規格、質量和含量的不同均會導致混凝土的成品質量和效果，為避免出現混凝土超大裂縫現象，在原材料的選用和混凝土的配料比上必須進行優化。

（一）水泥、砂石的選用和配比

水泥選用中低水熱化的低堿水泥，混凝土在澆灌過程中最容易出現水熱化溫度過高的情況，，這對混凝土的服帖性有不利影響，所以水泥可以選用60d齡期強度的普通硅酸鹽水泥，控制水泥發熱量和發熱程度，依據溫度高低和水泥純度可適當選擇一定量的磨細礦粉，降低水灰比，降低水泥的過高純度，控制水化熱過高的現象；砂石選擇主要以質地堅硬的低堿粗砂，粗砂在混凝土形成過程中具有減少用水量和降低混凝體內部溫升過速的效果，促使混凝土凝結時的溫升平緩，提高厚大體積混凝土的抗裂能力；石子選用碎石和卵石為宜，石子所含的泥土量盡量要低，石子形狀要瑣碎均勻，增加混凝土混合中的貼合性和混合度，貼合性越高，混凝土收縮力度越小，出現大裂縫的張力越小，不易出現較大混凝土裂縫。

（二）混凝土外加劑和粉煤灰的選定

混凝土外加劑外加劑主要是指在混凝土混凝過程中改善凝土性能的外來物質，目前市場上應用比較廣泛的有減水劑、引氣劑、泵送劑、緩凝劑等等形態功能多樣的外加劑，外加劑的添加要依照實際情況選用綠色無毒、健康環保的優質產品，外加劑的添加量不能過多，過多可能造成像混凝土過于板結等不良現象；粉煤碳灰在混凝土中可以有效控制混凝土堿含量，對混凝土水化熱有緩沖作用，對混凝土強度的增長，填補混凝土細小裂縫和提升混凝土緊實性有很好的作用。不管是外加劑還是粉煤灰的含量要合理有效，具體含量可以通過預實驗進行不斷優化來確定，一切以減少原料成本，控制混凝土坍落度、減少超大裂縫為原則進行優化。

二、混凝土施工技術的工程案例

本研究以浙江航達集團辦公超市綜合樓的混凝土裂縫控制技術為研究載體，浙江航達集團辦公超市綜合樓占地面積109 16813平方米，建筑結構呈現雙塔結構模式，建筑高度適中，其中建筑地下2 層，層高319m；地上26 層，層高314m，本工程建筑基礎底板厚度600mm，混凝土厚度達到517m ，這種厚度的混凝土可稱為厚大體積混凝土，在實施過程中不進行合理的操作，極易容易出現超大裂縫，在實際施工技術中，對該超市綜合體建筑的施工技術流程簡述如下

（一）優化混凝土級配設計

嚴格控制水泥的品種和配料比例，本工程采用混凝土施工配合比為：

按照以上表格中的施工配合比，得出混凝土的坍落度為120mm左右。

（二）混凝土運輸及生產工藝

混凝土優化級配設計完成之后，可以嚴格按照配置設計方案對混凝土進行預制備工藝，對混凝土的預制備工藝也要嚴格參照工藝規范，所有的攪拌樓采用統一原料和配比比例，預制備流程中所有材料的檢驗結果和性能進行核實并登記，以供大批量生產做數據比對，預制備的混凝土坍落度在120mm左右，這種坍落度效果相對較好，再仔細核實混凝土的硬度和垂直度；混凝土的運輸要參照運輸章程規范操作，運輸混凝土過程中主要保溫和防震處理。

（三）計算并控制混凝土溫升

厚大體積混凝土由于水化熱產生的升溫過高，降溫幅度增大，降溫速度過快均容易導致混凝土在溫度升高和冷卻過程中出現收縮張力過大而形成裂縫，因此本研究中在進行混凝土澆筑之前對環境中的溫度和混凝土澆筑溫度進行了評估分析，混凝土出機溫度采用以下公式換算

通過換算，混凝土澆筑溫度在16.4℃左右，混凝土在在澆筑過程中最大溫度高達64.4℃，面對如此高溫，必須要對出機混凝土進行水循環冷卻，通過計算，循環水帶出的熱量相當于49.5kg水泥水化后的溫度8.1℃，因此，混凝土最高溫度可從64.4℃降低至56.3℃，溫度的降低能有效預防混凝土溫度升溫過高而出現的裂縫，通過溫度傳感器監測和混凝土成品質量分析可發現，厚大體積的裂縫控制可以通過溫度的控制來有效控制。但是，要保證使用周期中一直不出現裂縫，還需要對混凝土凝結之后進行妥善保溫處理，二次抹壓之后采用塑料薄膜覆蓋，保證大面積混凝土結構的質量。

（四）混凝土澆筑工藝

本工程研究中，為避免施工澆筑帶來的不利因素，不設置施工后滯留帶，統一采用斜面分層澆筑，例如，底板厚度為1米，則可以分為2步各50mm的分層澆筑，而本研究工程厚度為600mm，則分為5步分層澆筑，保證上層混凝土覆蓋，采取薄層淺澆的方式，已經澆灌的混凝土時間不要超過初凝時間，混凝土澆筑后，要對土層拉標桿，控制水平度和均勻厚度，水平厚度不超過30度，以此類推的方法循序漸進一次到頂。

三、結語：

通過對混凝土的原料精選和級配設計，從根本上保證了混凝土的配合比的協調，混凝土的配置效果上本研究采用了預制備，通過預制備效果對原料優化效果進行檢驗，檢驗無誤后對混凝土進行同等操作條件下的大批量生產，為減少制備過程中溫度過高過快形成的較大收縮度而形成的裂縫，因此通過水流循環的方法降低混凝土內部最高溫度，減少裂縫的形成因素，最后澆灌的方式采用薄層淺澆，對后期的混凝土進行科學保養等等措施多管齊下，使得本研究的超市綜合體建筑在混凝土控制上拿捏有效，由于不留置任何后澆帶或施工縫，一次性連續澆搗成型，因此也節省了大量人工、機械、材料的投入，縮短了工期，很大程度上減少了成本，提高了經濟效益。

參考文獻：

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