大體積砼施工裂縫原因及其控制技術(shù)

莊建國(guó)

（身份證：3505211976****851X， 福建 廈門 361000）

0 前言

在實(shí)際工程作業(yè)中，為了防止在施工過程中出現(xiàn)大體積砼施工裂縫，施工人員需要提前做好施工前的準(zhǔn)備工作，比如：施工器具的準(zhǔn)備、技術(shù)條件的準(zhǔn)備、適宜的作業(yè)條件等。在作業(yè)過程中，要及時(shí)控制大體積砼溫度的變化和干縮情況，施工各環(huán)節(jié)工藝要求規(guī)范必須嚴(yán)格遵守，以確保整體建筑質(zhì)量符合要求。

1 大體積砼施工裂縫的分類和危害

1.1 施工產(chǎn)生的裂縫

在施工過程中，采用不規(guī)范的模板，并且在大體積混凝土還未完全固定時(shí)就取掉模板，這種行為會(huì)導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)。或者是施工過程中抹刷不夠均勻或是使用材料有質(zhì)量問題，這種行為也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在底板混凝土澆筑過程中，至少應(yīng)該有兩名工作人員進(jìn)行監(jiān)察管理，以便于問題出現(xiàn)后及時(shí)有效解決。在混凝土強(qiáng)度還沒有達(dá)到1.2MPa時(shí)，是不允許工作人員進(jìn)行下一步操作的。

1.2 收縮裂縫

在混凝土進(jìn)行配比的過程中，如果不注意規(guī)范添加的水量以及水泥的用量，便會(huì)出現(xiàn)裂縫問題。而且在其收縮的過程中，是極易受到環(huán)境溫度影響的，受此影響繼而發(fā)生硬化反應(yīng)，也是產(chǎn)生裂縫問題的主要原因之一。

1.3 沉降裂縫

由于地基的承載力不一樣，構(gòu)筑物重心產(chǎn)生了明顯的偏離，整個(gè)構(gòu)筑物發(fā)生不均勻下沉。由于這種不均勻下沉導(dǎo)致的裂縫，稱為不均勻沉降裂縫。沉降性裂縫一般會(huì)由建筑物的下部往上發(fā)展呈現(xiàn)“八”字狀裂縫形態(tài)，且分布范圍較廣，具有層次性。

1.4 溫度裂縫

在進(jìn)行建筑的過程當(dāng)中，一部分物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的環(huán)節(jié)會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與外部溫差較大。如果在此情況下，大體積混凝土內(nèi)部散熱不夠及時(shí)，外部散熱速度較快，就更容易由于溫差過大，導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。

2 大體積砼施工裂縫的成因

2.1 溫差裂縫

這一類型的裂縫一般是由于大體積混凝土內(nèi)部與外部溫度差異較大所導(dǎo)致的，主要原因是水泥遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在其內(nèi)部釋放大量熱能，內(nèi)部的熱量又極不易散發(fā)出去。通過實(shí)際情況分析比較，一般會(huì)在大體積混凝土澆筑之后的第三天發(fā)生此現(xiàn)象，或是在拆模之前以及之后，這些時(shí)間段的大體積混凝土內(nèi)部溫度都會(huì)發(fā)生極大變動(dòng)。而且，由于大體積混凝土內(nèi)部溫度最高，若是想要達(dá)到降溫效果，需要先從外部進(jìn)行降溫，而此過程，也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外部溫差較大情況的出現(xiàn)。在冬季，要嚴(yán)格控制混凝土出罐溫度高于10攝氏度，入槽溫度要高于5攝氏度。泵送混凝土排除泌水和浮漿后，表面會(huì)存有一定厚度的水泥漿，在混凝土澆筑后，工作人員一定要嚴(yán)格認(rèn)真進(jìn)行處理作業(yè)，刮平后高度不得超過標(biāo)準(zhǔn)高度，再進(jìn)行拍實(shí)，在凝結(jié)之前，要進(jìn)行壓光，使收縮裂縫閉合，最后再覆蓋合適的保溫材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)即可。

2.2 安定性裂縫

這種類型的裂縫一般容易出現(xiàn)于高架橋的作業(yè)中，導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因是所選用的水泥材質(zhì)不符合規(guī)范，表現(xiàn)形式一般為大面積龜裂。在進(jìn)行降低溫度的過程中，由于熱脹冷縮，大體積混凝土?xí)霈F(xiàn)縮小情況。在縮小的過程中，如果受到外在作用力，就會(huì)致使大體積混凝土發(fā)生一系列內(nèi)部反應(yīng)，產(chǎn)生裂縫問題。

2.3 混凝土收縮裂縫

為了避免收縮裂縫出現(xiàn)，除了要在大體積混凝土工程的設(shè)計(jì)方面下工夫以外，還要注意控制實(shí)際澆筑層的厚度小于50厘米，混凝土內(nèi)外部溫差不得高于25攝氏度。混凝土硬化過程中的體積變形一般可以分為兩種：一是混凝土硬化前的塑性收縮，另一種是凝結(jié)過程中水化熱形成的溫升引起的體積形變。水泥的水化過程伴隨著溫度和濕度的共同變化，兩者交換是同時(shí)進(jìn)行的，所以無論是哪種作用引起的收縮變形都是兩者共同作用所導(dǎo)致的，這種情況是不容易將兩者區(qū)分開來的。

2.4 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生裂縫

在施工作業(yè)的過程中，施工人員要做到及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，否則會(huì)出現(xiàn)混凝土開裂的情況。混凝土自身水分揮發(fā)較快，再加上周圍環(huán)境、溫度、風(fēng)速等因素的影響，是極有可能導(dǎo)致混凝土干燥開裂的。施工人員要及時(shí)對(duì)施工完成的混凝土區(qū)域進(jìn)行覆蓋或是潮濕養(yǎng)護(hù)工作。再根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，將其內(nèi)外部溫差控制在合理范圍，從而有效避免因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致混凝土開裂情況的發(fā)生。

2.5 過度振搗

混凝土過振會(huì)出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，即混凝土膠凝材料和骨料分離現(xiàn)象，其發(fā)生原因就是過度振搗會(huì)導(dǎo)致粗骨料發(fā)生下沉，最終與砂漿部分分開，例如密度大的顆粒比較容易下沉到整體拌料的底部，或是不易與整體拌料相融合。所以，為了防止過度振搗的情況發(fā)生，在實(shí)際施工作業(yè)時(shí)，要根據(jù)泵送澆筑時(shí)自然形成一個(gè)坡度的實(shí)際情況，在每道澆筑帶前后布置三道振搗棒，前道振搗棒布置在底排鋼筋處和混凝土坡腳處，確保下部混凝土密實(shí)，后道振搗棒布置在混凝土卸料點(diǎn)，解決上部混凝土的搗實(shí)。要使用快插慢拔的方式進(jìn)行振搗，避免混凝土上層已經(jīng)振實(shí)，而下層卻還存在氣泡的情況發(fā)生。在作業(yè)過程中，振搗人員要注意嚴(yán)格把控振搗時(shí)間，混凝土振搗密實(shí)就可以了，一般控制在表面出浮漿且不再下沉為止，避免出現(xiàn)過度振搗的情況。

3 大體積砼施工裂縫的控制方法

3.1 材料控制

在材料控制方面，施工人員可以在使用雙摻技術(shù)同時(shí)使用堿水劑和粉煤灰，通過使用粉煤灰來代替一部分水泥，進(jìn)一步減少混凝土內(nèi)部反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量，防止溫度裂縫的出現(xiàn)。而且粉煤灰的作用可不僅僅是降低熱量反應(yīng)這么簡(jiǎn)單，它還可以增加混凝土的密實(shí)度，提高其防滲透能力。關(guān)于添加粉煤灰的用量，如果添加比例小于十分之三，混凝土前七天齡期收縮值會(huì)增加一倍；如果添加比例大于十分之三，就能夠成功起到抑制混凝土收縮的效用，防止其產(chǎn)生收縮性裂縫。但是具體的用量操作，還需要后期通過實(shí)際情況進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，才能夠準(zhǔn)確規(guī)范混凝土的強(qiáng)度。另外，也可以使用混凝土外加劑來降低混凝土的開裂風(fēng)險(xiǎn)，混凝土外加劑可以在混凝土進(jìn)行攪拌時(shí)添入，摻入量要控制在水泥質(zhì)量的百分之五以下，它能夠顯著改善混凝土性能，對(duì)混凝土收縮有補(bǔ)償功能，成功降低混凝土的開裂風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 減少普通水泥的用量

普通水泥遇水發(fā)生熱化反應(yīng)，釋放出大量熱能，會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土內(nèi)外部溫度差異過高，從而出現(xiàn)裂縫問題。所以，從根源上講，應(yīng)該合理減少普通水泥的用量，避免裂縫問題的產(chǎn)生。現(xiàn)在市面上生產(chǎn)出了一種低熱水泥——礦渣硅酸鹽水泥，其主要特點(diǎn)就是：擁有較強(qiáng)的耐熱性、水化熱較低、耐硫酸鹽類腐蝕，而且還能夠提高硬化混凝土耐久性、耐磨性以及經(jīng)濟(jì)性，可謂優(yōu)點(diǎn)多多，不少工程作業(yè)都使用礦渣硅酸鹽水泥來減小水熱化反應(yīng)。

3.3 其他材料的選擇

在其他材料的選擇方面，我們可以通過預(yù)埋冷卻管的方式進(jìn)行冷卻降溫處理，以降低水泥熱化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。在實(shí)際操作方面，作業(yè)人員要注意保證冷卻管內(nèi)循環(huán)水的流動(dòng)情況，盡量避免於堵情況的發(fā)生，致使水泥熱化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量無法有效降低，進(jìn)而出現(xiàn)大面積裂縫情況。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，實(shí)際作業(yè)過程中導(dǎo)致大體積混凝土裂縫的原因比較多，比如：溫度差異、沉降、收縮、原料質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)取Ｋ裕趯?shí)際作業(yè)過程中，一旦出現(xiàn)了裂縫問題，施工人員要及時(shí)認(rèn)真的進(jìn)行分析，采取合理有效的措施，做到“對(duì)癥下藥”。同時(shí)對(duì)還未發(fā)生的隱患問題采取預(yù)防性措施，盡可能減少大體積混凝土裂縫問題的發(fā)生。