大體積混凝土施工中的裂縫分析及防控

劉學(xué)梅

摘 要 本文針對大體積混凝土施工中的裂縫分析及防控，結(jié)合工程實(shí)例，常見的裂縫和成因，并提出相應(yīng)的防控措施。分析結(jié)果表明，大體積混凝土施工難度較大，影響因素眾多，任何一個細(xì)節(jié)控制不當(dāng)，都會引起裂縫，從而影響總體施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。立足裂縫成因，開展有針對性的防控措施，有助于抑制裂縫，提升混凝土施工質(zhì)量，值得施工單位高度重視。

關(guān)鍵詞 大體積;混凝土;裂縫;防控

引言

在我國城市化進(jìn)程飛速發(fā)展的背景下，建筑工程的規(guī)模越來越大，傳統(tǒng)混凝土施工技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化建筑工程發(fā)展要求。混凝土的體積越來越多，由于水泥水化特性的存在，在大體積混凝土施工中極易形成裂縫。為保證施工質(zhì)量，降低經(jīng)濟(jì)損失，必須通過一系列行之有效的方法預(yù)防和控制裂縫。基于此，開展大體積混凝土施工中的裂縫分析及防控研究就顯得尤為必要。

1工程概述

某建筑工程，總建筑面積為12.68萬㎡，是一項(xiàng)集住宅、娛樂、商業(yè)為一體的綜合性建筑工程，建設(shè)規(guī)模比較大，為加快施工進(jìn)度， 保證施工質(zhì)量，采用了大體積混凝土施工技術(shù)，為控制大體積混凝土裂縫，從設(shè)計(jì)、材料、施工方法三個方面同時入手，取得了良好效果，值得大范圍推廣應(yīng)用。

2大體積混凝土施工裂縫的成因

在本工程大體積混凝土施工過程中，發(fā)生的裂縫有三種，包括：收縮裂縫、溫差裂縫、材料裂縫，各種裂縫的成因如下：

2.1 收縮裂縫成因

大體積混凝土施工中因收縮引起的裂縫被稱之為收縮裂縫，而引發(fā)收縮裂縫的主要原因是混凝土在攪拌過程中水泥用量和水用量過大。大量工程施工實(shí)例表明，在大體積混凝土施工中，用水量和水泥用量越大，則水化反應(yīng)就越劇烈，混凝土發(fā)生的收縮也就越大。此外，在施工中，水泥的品種不同，發(fā)生收縮的量也不相同。為控制收縮裂縫，在大體積混凝土施工中，要盡量避免使用高強(qiáng)度水泥。

2.2 溫差裂縫的成因

溫差裂縫是混凝土內(nèi)外溫差過大引起的裂縫，眾所周知，水泥遇水之后，會發(fā)生水化反應(yīng)，從而釋放出大量熱量。混凝土表面熱量散失速度較快，而中間和內(nèi)部的熱量無法得到有效散失，致使內(nèi)外溫差逐步加大。在案例工程施工中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)通常需要進(jìn)行整體澆筑，澆筑厚度較大[1]。水化熱聚集在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，致使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外部溫度，形成較大的溫度差，就會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，在混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。混凝土剛澆筑完成之后，齡期比較短，抗拉強(qiáng)度也比較低，幾乎為零。一旦混凝土的拉應(yīng)力超過混凝土的最大抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土表面形成裂縫。

2.3 材料裂縫

材料裂縫也是大體積混凝土施工中比較常見的裂縫，材料裂縫主要表現(xiàn)為龜裂，在混凝土表面形成長短、深淺、寬窄不同的裂縫，不但會影響建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且會影響美觀性。引發(fā)材料裂縫的主要原因是在大體積混凝土施工所選的水泥安定性不合格，或者骨料中的含泥量過大等。

3大體積混凝土施工裂縫防控措施

3.1 設(shè)計(jì)方面的防控措施

大體積混凝土施工規(guī)模較大，為降低裂縫對施工質(zhì)量造成的影響，在設(shè)計(jì)中必須采取合理的結(jié)構(gòu)形式，同時合理分塊施工。在大體積混凝土施工中，可允許水平施工縫的存在，需要按照溫度裂縫的要求，合理分塊，依次施工，同時還要設(shè)置合理的連接措施。在混凝土配制時，要盡量避免使用高強(qiáng)度混凝土，而是要充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，在本工程設(shè)計(jì)中，為控制裂縫，將混凝土的強(qiáng)度等級限制在C20～C35之間，每立方米混凝土水泥用量不應(yīng)超過380kg。

合理分布鋼筋，要盡量選擇直徑小、間距密度大的鋼筋布置方式，鋼筋的直徑要控制在8mm～12mm之間，每根鋼筋之間的距離控制在100mm～150mm之間，全斷面配筋率不應(yīng)低于0.3%，但也最好不要超過0.5%。

3.2 材料選擇方面的防控措施

第一，盡量選擇低水化熱水泥。在大體積混凝土施工中，要盡量選擇普通硅酸鹽水泥，或者粉煤灰水泥，通過低水化熱水泥在90天～180天之間的強(qiáng)度，降低水泥用量，減少水化熱。如果建筑工程施工條件允許，要優(yōu)先選擇收縮性比較小，或者具有微膨脹性的水泥。此外，在不影響水泥活性的情況下，盡量選擇細(xì)度比較小的水泥，以免影響混凝土水化熱的放熱速度[2]。第二，在大體積混凝土配制時，可加入適量的粉煤灰。粉煤灰可有效提升混凝土的抗?jié)B性及耐久性，減少收縮變形量，降低凝膠材料的水化熱，進(jìn)一步提升混凝土的抗拉強(qiáng)度，以抑制堿骨料反應(yīng)，減少新拌和混凝土的泌水量。第三，選擇優(yōu)良級配骨料。骨料在大體積混凝土施工中占很大比例，也是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的主要因素，選擇骨料時要盡量選擇線性膨脹系數(shù)小、彈性模量低、含泥量少、級配狀況良好的骨料。在本工程施工中，選擇粒徑在4mm～40mm之間的中砂作為骨料，含泥量可在2%以內(nèi)。水灰比不應(yīng)超過0.6。

3.3 施工方法方面的防控措施

第一，按照工程特性和現(xiàn)場實(shí)際情況，確定混凝土澆筑的數(shù)量、施工縫間距、位置、澆筑時間、澆筑方法、振搗方法等。為控制溫度對混凝土造成的影響，盡量選擇分層、分塊澆筑，為水化熱散失提供良好環(huán)境。第二，通過多次配比試驗(yàn)，確定最佳的配合比。在拌和時，需要采取高精度計(jì)量計(jì)，稱取各種原材料。嚴(yán)格控制水灰比、骨料含泥量、外加劑使用量等。為降低混凝土拌合物出機(jī)口的溫度，本工程采取了加冰拌和的方法，將新拌和的混凝土溫度控制在6℃左右。第三，對大體積混凝土施工各部位的溫度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，以便及時掌控各位置混凝土的變化情況，采取行之有效的措施降低內(nèi)部溫度。混凝土澆筑完成之后1～5天內(nèi)升溫速度最快。因此，在此階段內(nèi)，需要每隔30min讀取一次測溫設(shè)計(jì)。當(dāng)混凝土澆筑完成6～18天內(nèi)，可每隔3小時讀取一次，18～30天內(nèi)，每隔6小時讀取一次。如果測溫結(jié)果表明，混凝土內(nèi)外溫差超過25℃，需要及時進(jìn)行灑水降溫處理，以免形成溫度裂縫。

4結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了大體積混凝土施工中的裂縫分析及防控，分析結(jié)果表明，大體積混凝土的特性，決定了在施工中很容易形成裂縫，從而影響建筑工程的施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。需要結(jié)合裂縫的種類，形成的原因，從設(shè)計(jì)、材料、施工方法等方面同時入手，以控制裂縫，保證施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 王光宇.分析大體積混凝土澆筑施工產(chǎn)生裂縫預(yù)防措施[J].建材與裝飾，2019，576（15）：18-19.

[2] 田禾.大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因與預(yù)防措施[J].民營科技，2018，215（2）：133.