大體積商品混凝土施工及防止裂縫措施

張曉波

摘 要 目前，大體積商品混凝土施工的應(yīng)用推廣逐漸擴(kuò)大范圍，在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)使用頻繁，其于應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為突出，可在施工時(shí)代替普通鋼筋混凝土進(jìn)行施工。為保證大體積商品混凝土的最終質(zhì)量安全可靠，需注意在使用過(guò)程中采取有效防裂措施，保證質(zhì)量不受裂縫影響，始終保持良好質(zhì)量及強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞 大體積商品混凝土 施工質(zhì)量 止裂

中圖分類(lèi)號(hào)：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2022）01-0037-03

建筑行業(yè)施工的快速發(fā)展，推進(jìn)了大型建筑施工項(xiàng)目的建設(shè)，同時(shí)增加了更多新型施工技術(shù)，比如大體積商品混凝土施工就可在使用時(shí)展現(xiàn)出其鋼筋密集程度高并結(jié)構(gòu)厚實(shí)等多種特點(diǎn)。由于其屬于混凝土加工產(chǎn)品，在施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題影響其質(zhì)量，所以應(yīng)配合采取相應(yīng)措施進(jìn)行維護(hù)處理。

1 裂縫產(chǎn)生原因較為復(fù)雜

在大體積混凝土工程數(shù)量大量增加的情況下，為保證建筑工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)秀水平，在技術(shù)應(yīng)用及施工質(zhì)量方面所提出的要求更加嚴(yán)格規(guī)范，比如大量應(yīng)用商品混凝土進(jìn)行施工時(shí)，可能會(huì)由于其所出現(xiàn)的表面裂縫問(wèn)題影響到工程質(zhì)量，如何控制并預(yù)防開(kāi)裂問(wèn)題的出現(xiàn)，是現(xiàn)階段開(kāi)展施工任務(wù)的主要重點(diǎn)及難點(diǎn)。引發(fā)開(kāi)裂問(wèn)題的原因眾多，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性、結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格（如含泥量過(guò)高）、模板的變形、基礎(chǔ)不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，會(huì)在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。尤其在施工過(guò)程中，一旦出現(xiàn)明顯水化熱反應(yīng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土的力學(xué)性能及材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯變化，從而出現(xiàn)大量溫度差異及收縮等現(xiàn)象。在內(nèi)部溫度過(guò)高的情況下，使材料結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯變形并降低其力學(xué)性能，同時(shí)也會(huì)在后期硬化階段受溫度影響，大量水分快速蒸發(fā)加快了硬化速度，混凝土的表面及內(nèi)部水分蒸發(fā)量出現(xiàn)明顯差距，在產(chǎn)生明顯拉應(yīng)力的情況下出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。在使用大體積混凝土施工時(shí)也會(huì)受到地基影響，由于其出現(xiàn)的自然下降或承重能力較低等問(wèn)題，在混凝土的下降速度和重力方面也會(huì)產(chǎn)生明顯干擾，從而最終在影響到實(shí)際重力平衡程度的情況下出現(xiàn)開(kāi)裂[1]。

2 施工防裂措施

2.1 降低混凝土實(shí)際熱量

混凝土早期導(dǎo)致開(kāi)裂的產(chǎn)生原因主要受到溫度及力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)約束影響，應(yīng)在施工中對(duì)所出現(xiàn)干擾原因進(jìn)行分析控制，才能盡量減少混凝土溫度明顯變化，保證其在施工中所展現(xiàn)的抗拉強(qiáng)度達(dá)到良好標(biāo)準(zhǔn)，防止其內(nèi)部與表面產(chǎn)生過(guò)大溫差引發(fā)裂縫問(wèn)題。在盡量控制其發(fā)熱量影響時(shí)，可從多方面著手，比如，可在水泥材料應(yīng)用時(shí)選擇低水化熱水泥作為主要應(yīng)用材料，在施工時(shí)可有效利用其低熱特點(diǎn)避免出現(xiàn)高溫化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)可使用雙摻技術(shù)減少水泥用量和水量，將粉煤灰和高效緩凝減水劑混入混凝土中，可在適當(dāng)控制機(jī)配比比例的情況下，降低其早期強(qiáng)度變化速度。在骨料選擇方面，使用顆粒形狀較好并級(jí)配較高的骨料作為混合材料，可大量減少使用砂量及膠凝材料用量，在嚴(yán)格控制骨料含泥量后可明顯減少其收縮變化，使其極限拉伸特點(diǎn)得到有效提升。在施工中也可選擇低流動(dòng)性混凝土配合使用，可在塌落度及溫度變化等方面具有一定應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在有效減少收縮變化的情況下，對(duì)裂縫問(wèn)題具有一定預(yù)防作用。另外，可利用后期強(qiáng)度改善裂縫形成問(wèn)題，在適當(dāng)減少水泥用量并適當(dāng)控制時(shí)間后，也可對(duì)問(wèn)題情況的產(chǎn)生起到一定的預(yù)防效果[2]。

2.2 控制混凝土澆筑溫度影響

在使用混凝土澆筑施工時(shí)容易受到外界環(huán)境溫度的影響，如果所處環(huán)境溫度較高，會(huì)使混凝土的澆筑溫度變高，在此情況下容易快速引起水化反應(yīng)快速達(dá)到最高溫度，在大量缺少散熱時(shí)間的情況下使裂縫問(wèn)題產(chǎn)生概率增加。因此，應(yīng)著重控制其溫度變化情況，可適當(dāng)增加用水量，保證和易性變化程度較小，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低施工時(shí)所出現(xiàn)的入模溫度控制總熱量，尤其是在夏季高溫季節(jié)施工時(shí)，應(yīng)盡量降低混凝土澆筑溫度，預(yù)防環(huán)境溫度所產(chǎn)生的明顯干擾影響。

在控制材料溫度影響方面，首先應(yīng)避免在散裝水泥完成混合攪拌后立刻施工，由于其出廠時(shí)所出現(xiàn)溫度極高，如果直接使用極有可能出現(xiàn)明顯裂縫問(wèn)題，應(yīng)配合使用多個(gè)水泥儲(chǔ)罐準(zhǔn)備足量水泥，集料在使用前期，應(yīng)采取遮蓋或噴水冷卻的方式盡量避免陽(yáng)光照射提升溫度。攪拌和用水溫度方面也會(huì)使水泥的溫度出現(xiàn)變化，因此在混合水泥時(shí)可使用低溫冷卻水，通過(guò)有效控制其溫度可使混凝土混合攪拌后明顯降低水化熱溫度，保證入模施工時(shí)不受高溫影響。

2.3 在施工期間進(jìn)行控制

由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)在使用時(shí)會(huì)分為若干塊澆筑混凝土參與作業(yè)，可在攪拌能力及澆筑能力方面進(jìn)行適當(dāng)控制，確保其在混合施工時(shí)厚度良好。在對(duì)混凝土塊體進(jìn)行冷卻降溫時(shí)，可通過(guò)冷卻水管的合理埋設(shè)進(jìn)行降溫，流動(dòng)的冷水可在溫度冷卻時(shí)逐漸降低混凝土所產(chǎn)生的熱量，通過(guò)控制其上下間距及流速可產(chǎn)生明顯效果，在大致七天左右可逐漸達(dá)到良好溫度降低效果，可有效預(yù)防裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。在進(jìn)行澆筑施工時(shí)可選擇薄層澆筑方式進(jìn)行作業(yè)，使其在澆筑施工時(shí)可盡量保持其均勻程度，在防止出現(xiàn)堆積高差影響實(shí)際厚度的情況下，利用插入式振搗器進(jìn)行施工提升其實(shí)際強(qiáng)度，也可在明顯提升其密實(shí)程度和抗拉強(qiáng)度后形成良好質(zhì)量，并在澆筑施工后清除表面積水并二次抹面，可有效防止早期裂縫的形成[3]。

2.4 注意表面溫度及濕潤(rùn)程度

在完成施工作業(yè)任務(wù)后應(yīng)盡量保持其水分變化，才能防止出現(xiàn)明顯開(kāi)裂問(wèn)題，因此在對(duì)其溫度進(jìn)行控制降低時(shí)應(yīng)配合使用相關(guān)養(yǎng)護(hù)措施，尤其是在初凝后所產(chǎn)生的內(nèi)部高熱無(wú)法快速排出，雖然在外表面與大氣環(huán)境接觸后可快速散溫，但在未采取有效保溫措施的情況下極易出現(xiàn)較大溫差，隨時(shí)可能引發(fā)裂縫影響最終施工質(zhì)量。需要在其表面配合澆水盡量減少其水分快速蒸發(fā)現(xiàn)象，同時(shí)可使用土工布及麻袋等材料進(jìn)行覆蓋，利用冷卻水管灑水保證其濕度后，可在減少表面干燥蒸發(fā)的情況下防止出現(xiàn)收縮裂縫。拆模工作應(yīng)在間隔一定時(shí)間后進(jìn)行作業(yè)，在完成拆模后立刻回填保溫，可是混凝土在溫度及干燥程度產(chǎn)生緩慢變化的情況下，對(duì)內(nèi)外溫差進(jìn)行明顯控制，保證其施工質(zhì)量達(dá)到良好水平。

2.5 對(duì)溫度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)

由于大體積商品混凝土需要攻克其水化熱反應(yīng)影響，所以應(yīng)在采取相應(yīng)措施時(shí)，重點(diǎn)減少其凝固過(guò)程中所出現(xiàn)的大量高溫，盡量減少其所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力差距影響。比如在進(jìn)行施工時(shí)，如果入模溫度已達(dá)到25℃左右，其內(nèi)部中心溫度極有可能已超過(guò)60℃，如果室外環(huán)境溫度較高也會(huì)使其溫度出現(xiàn)明顯增加。在施工時(shí)使用厚海綿進(jìn)行覆蓋，并且可在其終凝時(shí)增加塑料薄膜覆蓋控制溫度。定時(shí)根據(jù)施工規(guī)范對(duì)其進(jìn)行測(cè)溫查看，可有效控制其溫度變化情況提升最終質(zhì)量。大體積混凝土施工方應(yīng)建立和健全溫控管理保證體系，并根據(jù)工程規(guī)模和質(zhì)量控制及管理的需要，配備相應(yīng)的技術(shù)人員和必要的檢驗(yàn)、試驗(yàn)設(shè)備，建立健全必要的技術(shù)管理與溫控制度。尤其是在混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行混凝土澆筑溫度的監(jiān)測(cè)，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行混凝土澆筑塊體升降溫、內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度等監(jiān)測(cè)。這些監(jiān)測(cè)結(jié)果能及時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)大體積混凝土澆筑塊內(nèi)溫度變化的實(shí)際情況，以及所采用的施工技術(shù)措施的效果，為工程技術(shù)人員及時(shí)采取溫控對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。

3 預(yù)防出現(xiàn)裂縫的應(yīng)用策略

3.1 嚴(yán)格控制其配合比

在使用大體積混凝土施工時(shí)首先應(yīng)控制其比例科學(xué)性，尤其是在其自身水量和水泥用量等方面，必須配合實(shí)驗(yàn)?zāi)M其混合質(zhì)量，并在進(jìn)行測(cè)試檢驗(yàn)后才可確認(rèn)實(shí)際比例是否達(dá)到合格要求。另外，也應(yīng)考慮到其自身水含量在水化熱溫度變化下的控制問(wèn)題，在控制配比時(shí)，應(yīng)盡量減少水泥用量降低內(nèi)部溫度反應(yīng)程度，在嘗試進(jìn)行溫度控制時(shí)應(yīng)先適配確認(rèn)比例，從而可確保在正式施工期間所使用的比例科學(xué)合理，在有效控制開(kāi)裂產(chǎn)生概率的情況下，對(duì)水泥材料等消耗成本也可起到節(jié)省效果[4]。

3.2 提高材料的質(zhì)量控制水平

材料的本身質(zhì)量也會(huì)在混凝土最終質(zhì)量方面產(chǎn)生明顯影響，因此應(yīng)將工作重點(diǎn)放在材料質(zhì)量控制方面，必須保證所有混合材料的實(shí)際品質(zhì)可達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)要求才可使用。比如在混合制作混凝土?xí)r為保證其質(zhì)量，應(yīng)重點(diǎn)考慮選擇符合規(guī)格型號(hào)要求的水泥產(chǎn)品，在對(duì)現(xiàn)階段市場(chǎng)所銷(xiāo)售的大量水泥規(guī)格進(jìn)行分析篩選后，可選擇煤灰硅酸鹽水泥等類(lèi)型作為主要使用材料。在合理篩選水泥材料后可利用其特性提升最終質(zhì)量，對(duì)開(kāi)裂現(xiàn)象的產(chǎn)生可起到一定預(yù)防控制效果。另外，在選擇骨料等輔助材料時(shí)，也要綜合考慮工程質(zhì)量要求，選擇粒徑尺寸合理并自身質(zhì)量良好的粗骨料、細(xì)骨料及粉煤灰等多種材料。比如某工程項(xiàng)目在使用碎石規(guī)格時(shí)定制了準(zhǔn)確使用標(biāo)準(zhǔn)，所提出的使用規(guī)格可在混合材料后有效降低含泥量，在提高材質(zhì)控制能力的情況下，材料混合后明顯提升了其質(zhì)量水平，在施工后可直接起到預(yù)防控制開(kāi)裂問(wèn)題的重要作用。尤其是水泥的用量是混凝土收縮率的重要因素之一，水泥用量過(guò)大，必然造成混凝土水化熱過(guò)高，混凝土塊體內(nèi)部溫度高，混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)30℃以上，溫度應(yīng)力容易超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生開(kāi)裂。目前普遍采取降低水泥用量的方法來(lái)降低混凝土的絕對(duì)溫升值，是最直接有效的。可以使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度控制的難度降低，也能降低保溫養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用，這是大體積混凝土配合比選擇的特殊性，在混凝土配合比中應(yīng)摻入適量的摻合料。其品種有粉煤灰、礦渣微粉、硅粉等，摻用的品種和摻量應(yīng)根據(jù)工程的技術(shù)要求、摻合料品質(zhì)和資源條件，通過(guò)試驗(yàn)論證確定。外加劑的選用也很重要。外加劑選擇應(yīng)根據(jù)混凝土性能要求、施工需要、并結(jié)合工程選定的混凝土原材料進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)，經(jīng)可靠性論證和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，選擇合適的外加劑種類(lèi)和摻量。

3.3 重視控制及養(yǎng)護(hù)工作

混凝土養(yǎng)護(hù)工作的保溫、保濕、保養(yǎng)護(hù)齡期，這三要素缺一不可，必須要及時(shí)做到位，尤其是早期養(yǎng)護(hù)工作更應(yīng)加強(qiáng)。混凝土的前期就像新出生的嬰兒一樣，免疫力較差，更應(yīng)倍加呵護(hù)，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，這也是現(xiàn)代混凝土技術(shù)的基本要求。施工階段所開(kāi)展的綜合控制工作也必須得到重視，才能在作業(yè)過(guò)程中始終保持規(guī)范良好的控制能力，盡量減少各方面干擾因素的形成及影響，確保混凝土施工階段控制實(shí)際溫度，在明顯減少其中溫度差距影響的情況下，使實(shí)際施工質(zhì)量得到有效提升。尤其是在初始溫度及入模溫度等方面，必須采取相應(yīng)措施降低溫差劇烈變化，并控制混凝土的澆筑速度防止出現(xiàn)鋪層不均等情況，保持每層混凝土所呈現(xiàn)的溫度變化，始終以逐層遞增的方式逐漸散發(fā)熱量，在真正實(shí)現(xiàn)溫度控制效果的情況下降低水化熱干擾。在完成鋪設(shè)任務(wù)后應(yīng)注意振搗環(huán)節(jié)的開(kāi)展情況，需要在其移動(dòng)距離和深度等方面合理規(guī)劃，確保作業(yè)后混凝土的密實(shí)程度及均勻程度達(dá)到質(zhì)量要求[5]。

4 裂縫處理方法

4.1 表面裂縫處理方法

表面出現(xiàn)裂縫問(wèn)題時(shí)，可依照施工方案選擇合適比例混制水泥砂漿，在對(duì)其表面進(jìn)行涂抹或貼補(bǔ)后起到修復(fù)效果，這樣處理的優(yōu)點(diǎn)是操作方便、速度快。

4.2 深層裂縫處理方法

通常在處理深層裂縫問(wèn)題時(shí)，可使用填充法對(duì)裂縫位置進(jìn)行填充修補(bǔ)，如果裂縫出現(xiàn)較寬，可以使用規(guī)定修補(bǔ)材料經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單操作完成修復(fù)任務(wù)。比如使用水泥砂漿注入或細(xì)石混凝土，都可以達(dá)到良好修復(fù)效果。另外，化學(xué)灌漿法也可在對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)填充后使實(shí)際質(zhì)量得到修復(fù)提升，可改善鋼筋銹蝕所產(chǎn)生的質(zhì)量影響。

4.3 貫穿裂縫處理方法

通常在處理貫穿裂縫問(wèn)題時(shí)，必須要重視結(jié)構(gòu)修復(fù)效果，以此通常會(huì)使用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法進(jìn)行處理，才能盡量保持其耐久性不受影響，從而保證實(shí)際結(jié)構(gòu)的安全可靠程度。在對(duì)其進(jìn)行修復(fù)時(shí)也可選擇預(yù)應(yīng)力法及斷面補(bǔ)強(qiáng)法等多種方式，均可達(dá)到良好修復(fù)作用[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

混凝土的裂縫不僅會(huì)造成鋼筋的銹蝕，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性降低，而且還會(huì)降低建筑物的抗?jié)B性，所以要做好裂縫的預(yù)防工作，尤其是在大體積商品混凝土施工時(shí)，應(yīng)著重對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行研究提升，并適當(dāng)采取相應(yīng)防裂措施，起到保護(hù)控制作用，才能在完成大量建筑工程項(xiàng)目的作業(yè)任務(wù)時(shí)，展現(xiàn)其重要使用價(jià)值及保障施工質(zhì)量。因此，需要在材料及施工等多項(xiàng)環(huán)節(jié)開(kāi)展階段提高管控力度，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范及作業(yè)方案控制各項(xiàng)工序開(kāi)展情況，從而真正預(yù)防裂縫問(wèn)題產(chǎn)生，確保建筑質(zhì)量達(dá)到安全可靠標(biāo)準(zhǔn)。

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