建筑工程中大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)分析

宋文生 韓健

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和建筑工程技術(shù)的發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型現(xiàn)代結(jié)構(gòu)不斷增多，大體積混凝土工程越來(lái)越多。體積混凝土施工難度大，必須采用先進(jìn)的施工技術(shù)，同時(shí)要做好施工設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制施工過(guò)程中材料的選擇，及時(shí)處理和養(yǎng)護(hù)澆筑面，注意大體積混凝土基層的處理，保證施工過(guò)程的質(zhì)量。以下筆者結(jié)合自己的工作實(shí)踐，對(duì)注意的各個(gè)環(huán)節(jié)和優(yōu)化策略進(jìn)行分析和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土;施工裂縫;成因控制

前言

大體積混凝土施工中裂縫的數(shù)量和損傷程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)使用中的裂縫。 裂縫一旦形成，尤其是裂縫通過(guò)地基進(jìn)入結(jié)構(gòu)的重要部位，損傷嚴(yán)重，會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性，削弱構(gòu)件的承載能力。因此，裂縫控制是控制大體積混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵。分析了大體積混凝土施工中產(chǎn)生裂縫的原因，提出了控制裂縫的措施。

一.建筑工程中大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因

造成大體積混凝土施工裂縫的原因是復(fù)雜的，而且是綜合性的，主要有以下幾種：

（一）溫度應(yīng)力裂縫

1.由于溫差較大，大體積混凝土用高強(qiáng)度混凝土、水泥用量大，在水泥澆筑過(guò)程中釋放出大量的熱量，而由于混凝土尺寸較大，混凝土內(nèi)部溫度升高，表面溫度較低，混凝土內(nèi)部與表面形成較大的溫差，外部膨脹大于混凝土內(nèi)部，由于混凝土表面較大的拉應(yīng)力，混凝土早期抗拉強(qiáng)度較低，當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.各種結(jié)構(gòu)是由變形過(guò)程中的外部約束引起的。大體積混凝土基礎(chǔ)澆筑在堅(jiān)硬地基或厚老混凝土墊層上時(shí)，沒(méi)有采取減少和放松約束的措施，使混凝土產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，容易發(fā)生深穿透溫度裂縫。

（二）收縮裂縫

收縮有很多種，包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這里主要介紹干燥收縮和塑性收縮。

1.干燥收縮：混凝土硬化后，在干燥的環(huán)境下，混凝土內(nèi)部的水分不斷向外散失，引起混凝土由外向內(nèi)的干縮變形裂縫。

2.塑性收縮：在水泥活性大、混凝土溫度較高，或在水灰比較低的條件下會(huì)加劇引起開裂。因?yàn)檫@時(shí)混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分不能及時(shí)得到補(bǔ)充，這時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點(diǎn)拉力，混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)分布不均勻的裂縫，出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進(jìn)一步加大，于是裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。

二.建筑工程中大體積混凝土施工裂縫的控制措施

針對(duì)以上所分析的裂縫形成原因，我們可以采用以下措施加以控制：

（一）嚴(yán)格控制混凝土的組成材料

大體積混凝土一般都是采用商品混凝土和泵送工藝澆筑，泵送商品混凝土對(duì)原材料的技術(shù)指標(biāo)要求很高。

1.水泥品種的選擇。由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的，所以為了減小溫差就要盡量降低水化熱，為了降低水化熱，要盡量采取早期水化熱低的水泥，為了減少水泥的水化熱，必須降低熟料中C3A和C3S的含量。選用低水化熱、低收縮的水泥，如抗硫酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥，而不要采用早強(qiáng)型水泥。

2.為了減少水泥用量，降低水化熱并提高和易性，我們可以把部分水泥用粉煤灰代替，由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng)，可以取代部分水泥，從而減少水泥用量，降低混凝土的熱脹;

3.粗細(xì)骨料的選擇。盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑，因?yàn)榇止橇狭皆酱螅?jí)配越好，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小，水化熱就隨之降低，對(duì)防止裂縫的產(chǎn)生有利。宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因?yàn)槠淇紫堵市。偙砻娣e小，這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少，水化熱就低，裂縫就減少。

（二）優(yōu)化混凝土的施工過(guò)程

混凝土的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，這是混凝土容易開裂的內(nèi)在因素。普通混凝土極限拉伸離散性很大，因此在施工中必須創(chuàng)造條件，確保混凝土均勻密實(shí)。混凝土坍落度各車不要有大的差異，澆筑基礎(chǔ)時(shí)坍落度可控制在100—140mm，坍落度大時(shí)會(huì)使表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為防止這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。混凝土澆灌時(shí)，攪拌車在卸料前，要求高速運(yùn)轉(zhuǎn)一分鐘，確保進(jìn)入泵車受料斗的混凝土質(zhì)量均勻。

在澆筑混凝土過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)的施工線路實(shí)施澆筑。禁止閑散人員在鋼筋上部停留。澆筑施工人員不應(yīng)在鋼筋上部無(wú)序走動(dòng)。采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，在上下層鋼筋網(wǎng)片之間應(yīng)設(shè)置足夠的支撐用鋼筋撐腳，以保證鋼筋位置正確。在澆筑線路上，鋪設(shè)臨時(shí)操作腳手板。所有澆筑人員的工作原則上均應(yīng)在腳手板上完成，以減少對(duì)鋼筋網(wǎng)的踩踏次數(shù)。臨時(shí)腳手板隨澆筑區(qū)域的轉(zhuǎn)移而移動(dòng)。

（三）加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

在盡量減小混凝土內(nèi)部溫升的前提下，大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)關(guān)鍵工作，必須切實(shí)做好。養(yǎng)護(hù)主要是保持適宜的溫度和濕度條件，保溫的目的有兩個(gè)，一是減小混凝土表面的熱擴(kuò)散，減小混凝土表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫;二是延長(zhǎng)散熱時(shí)間，充分發(fā)揮混凝土強(qiáng)度的潛力和材料松馳特性，使平均總溫差對(duì)混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿性裂縫。

在施工過(guò)程中正確規(guī)定拆模時(shí)間對(duì)防止裂縫的開展關(guān)系較大，早期因水泥水化熱使混凝土內(nèi)部濕度很高，如過(guò)早拆模，混凝土表面溫度較低，形成很陡的溫度梯度，產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，這對(duì)于早期強(qiáng)度低，極限拉伸小的混凝土處于不利的溫度條件下，就極易形成裂縫。因此大體積混凝土除要求強(qiáng)度外，還必須防止內(nèi)外溫差太大而引起裂縫。

三.結(jié)語(yǔ)

大體積混凝土的開裂是目前學(xué)者和工程界關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題，通過(guò)以上分析可知，大體積混凝土的材料型裂縫主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的，筆者認(rèn)為精心選擇原材料，并在施工中采用合理的方法，能有效的防止裂縫的發(fā)生。

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