談體積混凝土裂縫的產(chǎn)生的原因與防治措施

戴小衛(wèi)

無錫市建譽(yù)設(shè)備安裝有限公司 江蘇 無錫 214000

【摘 要】造成大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的因素有許多，比如混凝土材料及配合比失調(diào)；如溫度應(yīng)力、施工不當(dāng)、砼的收縮變形等這些因素會影響到混凝土的性能，甚至影響到工程的安全性能。因此，在配置大體積混凝土?xí)r，只有采取切實(shí)具體可操作的措施，才能有效預(yù)防大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，保證整個(gè)大體積混凝土的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】大體積；混凝土；有效控制裂縫；防治措施

1.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

根據(jù)目前的混凝土施工理論及實(shí)踐教訓(xùn)，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面：

1.1混凝土材料及配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)

配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)時(shí)影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，是造成混凝土開裂的其中重要原因之一。所謂配合比不是使用的材料配合不對，比如水泥用量過大，含砂率不適當(dāng)，水灰比大，選用外加劑骨當(dāng)不恰當(dāng)?shù)淖龇ā?/p>

1.2水泥水化熱問題

水泥在水化熱過程中會散發(fā)熱量，大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面的系數(shù)小，因此其熱量會聚集，散失難度大，使得內(nèi)外溫差過大。同時(shí)，混凝土單位體積中水泥用量及品種會影響混凝土釋放的水泥水化熱，而且會隨著其齡期而增加?；炷两Y(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，一般是在澆筑后的3-5天內(nèi)內(nèi)部溫度迅速升高，導(dǎo)致內(nèi)外溫差，產(chǎn)生裂縫。

1.3施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫

混凝土澆筑的時(shí)候振搗方式如果不充分，那么將會使混凝土分層離析、混凝土面層開裂，可能還會造成混凝土砂漿大量向低處流淌致使混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮而在結(jié)構(gòu)厚薄交界處出現(xiàn)裂縫?；炷翝仓瓿梢院髴?yīng)及時(shí)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，表面澆水和覆蓋薄膜，否則的話表面的水分會迅速的蒸發(fā)，容易產(chǎn)生收縮裂縫。

1.4受到外部溫度影響

混凝土施工受到外界溫度的影響較大，澆筑溫度、水泥的水化熱、結(jié)構(gòu)的散熱溫度等共同構(gòu)成了混凝土的內(nèi)部溫度，外界溫度直接回影響到澆筑的溫度，外界溫度攀升，混凝土的澆筑溫度也會增加。

1.5混凝土的收縮變形

混凝土的一個(gè)主要特性是收縮，很大的影響了對混凝土的性能。混凝土收縮會產(chǎn)生微觀裂縫，這種裂縫一旦發(fā)展，則會引起結(jié)構(gòu)物的開裂、變形甚至破壞。

2.大體混凝土裂縫處理的有效措施

要從多方面對混凝土的裂縫進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和管理，具體措施表現(xiàn)如下：

2.1 把控設(shè)計(jì)關(guān)

把控設(shè)計(jì)關(guān)，采用合理的措施，同時(shí)要把結(jié)構(gòu)的應(yīng)力控制在考慮范圍之內(nèi)，避免計(jì)算之外的應(yīng)力產(chǎn)生。合理地設(shè)計(jì)平面和立面，避免截面的突變，從而減小約束應(yīng)力；鋼筋采用小直徑、小間距，但不能改變結(jié)構(gòu)的尺寸，變截面處加強(qiáng)分布鋼筋充分利用混凝土60天強(qiáng)度；用滑動層來減小基礎(chǔ)的約束等。在有些地帶可以設(shè)置施工縫，進(jìn)行應(yīng)力釋放，也可以有效的防止裂縫的產(chǎn)生。

2.2選擇合適混凝土，優(yōu)化混凝土配合比。

由于水化熱是造成混凝土溫度裂縫的主要原因，所以在選用混凝土的時(shí)候應(yīng)優(yōu)先考慮使用低熱水泥，在允許的情況下，恰當(dāng)減少水泥用量來控制混凝土的溫升，能有效降低溫度應(yīng)力，同時(shí)，能有效減少混凝土開裂的可能性。要選擇優(yōu)質(zhì)級配的比例，使用骨料，減少水灰比，提高砂石質(zhì)量，同時(shí)在混凝土中加入粉煤灰和一些外加劑，從而有效地減少混凝土的使用量，降低水化熱，有效地控制混凝土的溫度，減少混凝土表面經(jīng)受的張力。

2.3制定科學(xué)合理的施工方案

混凝土不適宜的振搗方式也會產(chǎn)生裂縫，針對此情況，可以通過采用二次振搗的方式，也就是采用二次投料的砂漿裹石或凈漿裹石攪拌，一方面可以增強(qiáng)界面的致密性，另外一方面可以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度和極限拉伸值。降低石子的溫度，能夠有效降低大體積混凝土總溫升和減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差。把控混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度，最有效的辦法就是在使用前向骨料噴射水霧或使用前用冷水沖洗骨料。在混凝土澆筑完成以后，要及時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，在其表面不斷地補(bǔ)給水分進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。補(bǔ)給水分的方法有淋水，鋪設(shè)濕砂層、濕麻袋或草袋等，最好再在表面蓋一層塑料薄膜，這樣水既可滲入，又能起到保濕的作用。養(yǎng)護(hù)的時(shí)間在滿足工期的前提下，時(shí)間是越長越好。

2.4外界氣候的影響的處理

外界氣候?qū)炷恋挠不湛s也有很大的影響，特別是風(fēng)，會加速混凝土表面水分的蒸發(fā)，引起混凝土收縮從而產(chǎn)生裂縫。因此，常會選擇秋冬季節(jié)進(jìn)行體積較大的混凝土施工工程，以便使進(jìn)入倉的水泥溫度降低。同時(shí)，注意混凝土庫干燥和良好的通風(fēng)，特別是在攪拌水泥的時(shí)候，攪拌前要在碎石上灑水，這樣可以降低混凝土的溫度，澆灌后的水泥切忌在太陽底下暴曬，從而影響施工質(zhì)量。所以在進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)前，要對天氣的變化制定具有預(yù)見性的施工方案，盡力排除外界對混凝土澆筑的不利影響。

2.4減少砼的收縮變形

1）降低水灰比，控制溫差的措施均可以減少砼的收縮變形。

2）澆水和覆蓋相結(jié)合的辦法進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土要保持在一定的溫度和濕度中，而且內(nèi)外溫差要控制在合理的范圍內(nèi)，通過澆水和覆蓋相結(jié)合的養(yǎng)護(hù)措施就可以很好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。澆水養(yǎng)護(hù)是需要混凝土終凝后在其表面上，通過基礎(chǔ)表面及模板側(cè)面覆蓋石棉被保溫。

若是要拆除基礎(chǔ)模板，那必須要滿足混凝土強(qiáng)度要求，同時(shí)要考慮對溫度裂縫的影響，只有把混凝土中心溫度與表面溫度之差控制在小于25℃后才能對模板和保溫層進(jìn)行拆除工作，在模板拆除后盡可能早回填，以便于混凝土表面保持一定的溫度與濕度。

按以上說法，以某焦化工程項(xiàng)目煤塔基礎(chǔ)為例：煤塔基礎(chǔ)主筋采用φ36、HRB400的鋼筋，底層鋼筋網(wǎng)片為4層φ36，上層鋼筋網(wǎng)片為雙層φ36?；炷翉?qiáng)度等級為C30、基礎(chǔ)長寬高分別為21400㎜、15900㎜、4500㎜。以下為煤塔基礎(chǔ)施工方案。

該基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)底部鋼筋綁扎完成后，砼澆筑采用整體一次澆注完成，使用混凝土汽車泵澆筑，罐車水平運(yùn)輸。采用全面分層澆筑。即要做到第一層全面澆筑完再回頭開始澆筑第二層，待第一層初凝前完成第二層的澆筑，如此逐層進(jìn)行，直至澆筑完。上部砼振搗時(shí)，振搗棒應(yīng)插入下層砼深度不小于200mm，插入振搗棒應(yīng)每400mm范圍為一個(gè)振搗區(qū)，采用快插慢拔的方法振搗，確保砼的密實(shí)性。為避免因溫度原因產(chǎn)生混凝土裂縫，在混凝土澆筑前在基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋φ48、δ=3.5的無縫鋼管。在距墊層頂1500mm標(biāo)高處橫向預(yù)埋一排φ48、δ=3.5的無縫鋼管，每根間距3000mm，每側(cè)外露300mm；在距墊層頂3000mm標(biāo)高處縱向預(yù)埋兩根φ48、δ=3.5的無縫鋼管，每側(cè)外露300mm?；炷翆?shí)體外用塑料管將所有無縫鋼管連通，在混凝土澆筑開始澆筑24小時(shí)后開始通水循環(huán)，降低基礎(chǔ)混凝土內(nèi)部溫度，以確?；炷羶?nèi)外溫差不大于25℃。另分別在J-3、J-4頂部分別等間距插入3根普通鋼管，用于檢測砼在固化過程中水化熱溫度，插入深度需大于基礎(chǔ)高度的2/3?；炷翝仓?4小時(shí)后開始進(jìn)行測溫記錄，一旦發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)內(nèi)外溫差大于25℃，立即在混凝土表面復(fù)加麻袋片。

2.5加強(qiáng)監(jiān)控

為了隨時(shí)掌握混凝土內(nèi)部情況，必須建立相配套的施工方案，在施工過程中，及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部的情況，根據(jù)情況變化不斷調(diào)整施工方案?；炷烈琢芽p部位埋設(shè)應(yīng)力應(yīng)變傳感片，直接測試?yán)瓚?yīng)力，以便更直接控制混凝土，確?；炷敛怀霈F(xiàn)裂縫?；炷翝仓r(shí)應(yīng)設(shè)專人配合預(yù)埋測溫管，并配備專職測溫人員，按時(shí)按孔測溫，測溫時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部最高溫度與部門溫度之差達(dá)到25℃或溫度異常，應(yīng)及時(shí)采取措施。

3.結(jié)語

大體積混凝土容易產(chǎn)生裂縫眾所周知，所以我們無論在設(shè)計(jì)中還是在施工中都重視起來只要加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，提高設(shè)計(jì)的工藝水平，加強(qiáng)施工工藝，提高材料的選擇及后期的養(yǎng)護(hù)工作，很大程度上是可以改善施工質(zhì)量的，是可以避免結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)的。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李鑫才.概述大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用[J].工程技術(shù).2014（S2）.