大體積混凝土裂縫控制技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

劉殿雙

（黑龍江省慶安縣工業(yè)信息科技局，黑龍江 慶安152400）

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的工程施工中，由于是現(xiàn)澆鋼筋混凝土，所以對混凝土的用量比較多，結(jié)構(gòu)也比較厚，施工的要求也就比一般的混凝土施工高。大體積混凝土施工由于受到技術(shù)因素以及氣候等因素影響，存在裂縫質(zhì)量問題，不僅影響工程的美觀度，也存在安全隱患，所以加強施工中裂縫控制就顯得格外重要。

1 建筑工程大體積混凝土裂縫類型和產(chǎn)生的原因分析

1.1 建筑工程大體積混凝土裂縫類型

從建筑工程大體積混凝土裂縫發(fā)生的類型來看，主要有以下常見的幾種：

其一，干縮裂縫類型。建筑工程大體積混凝土的施工當中，混凝土干縮是和水灰比以及水泥用量等有著密切的關(guān)系，由于混凝土體結(jié)構(gòu)水分蒸發(fā)的程度存有很大差異所造成的變形結(jié)果。混凝土干縮裂縫主要是表現(xiàn)為表面性平行線狀以及網(wǎng)狀淺細裂縫，裂縫的寬度通常在0.05～0.2mm 左右，裂縫在大體積混凝土的中平面的位置較為常見，比較薄的梁板中裂縫是沿著短向分布的，這對混凝土抗?jié)B性就會產(chǎn)生不利影響，最終會影響其耐久性以及承載力[1]。

其二，溫度裂縫類型。大體積混凝土溫度裂縫主要是受到溫度差的影響，發(fā)生在混凝土表面以及結(jié)構(gòu)當中。溫度裂縫的寬度不等，在溫度因素的影響下較為顯著，冬季的時候裂縫寬度會比較寬，夏季的時候會相對比較窄，裂縫的走向沒有一定規(guī)定，大面積混凝土裂縫常常是表現(xiàn)為縱橫交錯。梁板類的長度尺度大的結(jié)構(gòu)裂縫多為平行于短邊。

其三，沉陷裂縫類型。建筑工程大體積混凝土裂縫類型當中的沉陷裂縫也是重要的組成，這是結(jié)構(gòu)地基的土質(zhì)不均以及松軟，回填土不密實等原因造成的。模板的剛度不足，支撐間距比較大，從而就會造成沉陷裂縫。在冬季施工的時候，模板支撐在凍土上，在化凍后就會發(fā)生不均勻沉降，造成裂縫質(zhì)量問題[2]。沉陷裂縫主要是深進以及貫穿性的裂縫類型，走向和沉陷有著緊密的聯(lián)系，通常裂縫和地面垂直，或者是呈現(xiàn)出30～45°角方向，比較大的額沉陷裂縫有錯位，寬度和沉降量呈現(xiàn)出正比的關(guān)系，而在地基的沉降一旦達到了穩(wěn)定，這一類型的裂縫也會穩(wěn)定。

其四，塑性收縮裂縫類型。大體積混凝土的塑性收縮裂縫對構(gòu)件外觀質(zhì)量以及防水性能會產(chǎn)生影響，對混凝土結(jié)構(gòu)使用年限產(chǎn)生不利影響。塑性收縮裂縫通常是在大風的天氣，或者是在比較干熱的天氣時候常常發(fā)生。塑性收縮裂縫呈現(xiàn)出中間寬兩端細的特點，長短不一，互相也不連貫。這一裂縫類型在混凝土板和比表面積大的墻面較為常見，短的裂縫在20～30cm 左右，長的能夠達到兩三米，寬度在1～5mm 左右。塑性收縮裂縫從外觀看進行分類能分成無規(guī)則網(wǎng)狀以及有規(guī)則斜紋狀，裂縫一般不會延伸到混凝土板邊緣[3]。

1.2 建筑工程大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

建筑工程大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，每種不同類型的裂縫產(chǎn)生的原因也不同，總的來說有以下幾點原因：

1.2.1 約束作用因素。建筑工程大體積混凝土澆筑施工后，結(jié)構(gòu)功能以及結(jié)構(gòu)部位不同，就會受到其他結(jié)構(gòu)部位約束作用。不同約束條件作用，就會容易出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問題。

1.2.2 水化熱因素。裂縫質(zhì)量問題的發(fā)生和內(nèi)部水泥水化熱的因素也有很大的聯(lián)系，主要是大體積混凝土施工的截面比較大，對水泥用量也比較大，水化熱的時候水溫就會明顯的升高，混凝土的導熱性低，內(nèi)部熱量不容易散失，外部溫度散失比較快，這樣就會造成內(nèi)外部氣溫差較大，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，最終造成混凝土開裂[4]。

1.2.3 收縮變形因素。大體積混凝土施工中水灰比以及混凝土凝結(jié)時間等因素都和施工質(zhì)量有著很大的聯(lián)系。水在混凝土拌合物組分中密度小，在混凝土澆筑成型靜止的時候，一些密度大的固體顆粒會向下沉積，水只能向上浮動，一些水泌到混凝土外表面，而另一部分就會留在粗骨料以及鋼筋下形成水囊。出現(xiàn)體積收縮的時候會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，這也是出現(xiàn)裂縫的重要因素。

2 建筑工程大體積混凝土裂縫控制技術(shù)應(yīng)用

建筑工程大體積混凝土裂縫質(zhì)量問題的出現(xiàn)，會影響整體建筑工程的質(zhì)量，這就需要采用科學化的裂縫控制技術(shù)加以應(yīng)對，以下幾點可進行參考：

2.1 混凝土材料控制技術(shù)應(yīng)用

避免大體積混凝土出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問題，這就需要注重從混凝土材料控制技術(shù)的應(yīng)用層面加強重視，要在選擇水泥的時候加強重視，優(yōu)選收縮小以及有微膨脹性的水泥類型，這一類型水泥能產(chǎn)生相應(yīng)預壓應(yīng)力，水化后期就能有助于抵消溫度徐變應(yīng)力，從整體上提升大體積混凝土抗裂的能力[5]。而在選擇骨料的時候也要加強重視，選擇巖石彈性模量低以及線膨脹系數(shù)小等類型的骨料，從而就能獲得小孔隙率和表面積，減少水泥用量，從而最大化降低水化熱，能減少發(fā)生裂縫質(zhì)量問題的情況。除此之外，材料控制技術(shù)中就要從減少水用量方面加強重視。大體積混凝土的強度不高，摻用高效減水劑，減少單位用水量，就能降低混凝土溫度，節(jié)約材料，也能有助于提升混凝土極限拉伸值以及強度。

2.2 冷卻水降溫控制技術(shù)應(yīng)用

從大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析來看，和溫度因素有著很大的關(guān)聯(lián)，所以在具體的大體積混凝土施工中，就要從降溫層面加強重視，避免由于溫度過高或是過低造成裂縫質(zhì)量問題。可在混凝土內(nèi)部進行布置冷卻水管，在混凝土終凝后通過冷卻水循環(huán)降低混凝土內(nèi)部溫度，這樣能避免由于大體積混凝土內(nèi)外溫差大出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問題。通過在混凝土體內(nèi)部布設(shè)測溫點，以及測溫傳感器，這樣就能即時的掌握大體積混凝土內(nèi)部的測點溫度，從而調(diào)整冷卻水流量，將內(nèi)外溫差小于25℃。冷卻水從較熱中心區(qū)向著邊區(qū)流動，靠近混凝土中心位置設(shè)置浸進水管口，邊區(qū)設(shè)置出水管口，要注重錯開每層水管垂直進出水口，將水管的流量水閥以及測流量設(shè)備設(shè)置出水口，安裝冷卻水管過程中運用固定牢靠的鋼筋骨架以及支撐桁架，避免澆筑的時候水管發(fā)生變形的情況。

2.3 設(shè)計控制技術(shù)的應(yīng)用

建筑工程大體積混凝土裂縫控制，通過從設(shè)計方面進行優(yōu)化控制也顯得比較重要，首先從機構(gòu)體系選型環(huán)節(jié)看，結(jié)構(gòu)平面形狀就要保障剛度均勻?qū)ΨQ，平面的長度和凹凸要控制到位，外挑以及內(nèi)收的設(shè)計要特殊處理，降低結(jié)構(gòu)約束度，最大程度避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中。混凝土當中鋼筋保護層厚度就要選擇最小值，保護層厚度大就比較容易出現(xiàn)裂縫[6]。設(shè)計中增加構(gòu)造鋼筋，對高低錯落和結(jié)構(gòu)交接的位置進行強化，比較容易出現(xiàn)裂縫的邊緣位置進行設(shè)置暗梁來提升配筋率，這樣能從整體上提升混凝土極限拉伸。配筋設(shè)計就要注重補償配筋，通過細直徑密配筋的要求，增加構(gòu)造筋來提高抗裂的性能。

2.4 澆筑控制技術(shù)的應(yīng)用

大體積混凝土裂縫的質(zhì)量控制，要充分注重澆筑施工，混凝土使用商用混凝土，澆筑施工的時候能按照分區(qū)定點澆筑，一個坡度，循序推進，一次到頂，通過這一澆筑施工的工藝技術(shù)，就能有助于提升混凝土的整體性質(zhì)量。混凝土坍落度大，表面鋼筋下部會容易產(chǎn)生水分，表層鋼筋上部混凝土就容易出現(xiàn)裂縫，所以在施工技術(shù)應(yīng)用中，就要在初凝混凝土前以及預沉后，通過二次抹面壓實的方法應(yīng)用來避免出現(xiàn)裂縫，在二次抹面壓實后，要進行覆蓋保溫。

3 結(jié)論

總而言之，大體積混凝土的施工中，出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問題必然會影響整體工程的質(zhì)量，這就要求在具體的施工中做好裂縫控制技術(shù)應(yīng)用的工作，從多角度對多種控制技術(shù)進行落實，保障大體積混凝土的施工質(zhì)量。通過上文中對建筑工程大體積混凝土施工裂縫以及控制技術(shù)的應(yīng)用研究，就能有助于實際施工操作。