淺析大體積混凝土施工中的裂縫控制

(身份證號(hào)碼：432321197103045335)

淺析大體積混凝土施工中的裂縫控制

劉躍飛

(身份證號(hào)碼：432321197103045335)

現(xiàn)階段，在土木工程建設(shè)過程中，大體積混凝土施工已成為一項(xiàng)非常重要的技術(shù)選擇。在整個(gè)施工過程中如何有效地控制裂縫，是一項(xiàng)非常專業(yè)且系統(tǒng)的工作。因此，必須結(jié)合施工實(shí)際情況來進(jìn)行相應(yīng)的裂縫控制工作，保證相關(guān)操作規(guī)范有效的落實(shí)。本文首先對(duì)大體積混凝土概述進(jìn)行闡述，分析了大體積混凝土施工中裂縫的問題，并提出相應(yīng)的解決措施。

大體積；混凝土；裂縫控制

引言

隨著我國(guó)城市化的不斷加速，建筑行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，大型建設(shè)項(xiàng)目也不斷的崛起，然而通過多年來對(duì)大型建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，存在很多建筑工程質(zhì)量不符合相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)。特別是在大體積混凝土施工往往存在混凝土裂縫的現(xiàn)象，為了有效地控制混凝土裂縫，有必要對(duì)大體積混凝土施工進(jìn)行研究，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行施工，提高施工質(zhì)量，做好裂縫防護(hù)措施，以確保在安全的基礎(chǔ)上提高大體積混凝土的施工質(zhì)量。

一、大體積混凝土概述

(一)定義。目前建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)形式，特別是高層建筑、大型構(gòu)筑物基礎(chǔ)底板、樁基承臺(tái)常常會(huì)采用體積較大的混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)于大體積混凝土尚未形成統(tǒng)一的定義：美國(guó)混凝土研究所把必須采取措施來減少裂縫影響的大體量混凝土認(rèn)定為大體積混凝土；而日本建筑學(xué)會(huì)把結(jié)構(gòu)斷面尺寸超過80cm，水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差超過25℃的混凝土定義為大體積混凝土。我國(guó)建筑行業(yè)規(guī)范《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496-2009把實(shí)體超過1m的大體量混凝土，或者由水化引起的溫度變化和收縮引起的有害裂紋混凝土定義為質(zhì)量混凝土。

(二)大體積混凝土的特點(diǎn)。大體積混凝土具有澆筑量大、結(jié)構(gòu)厚實(shí)、易產(chǎn)生溫度變形、水泥水合物熱大、工程條件復(fù)雜、施工技術(shù)要求較高、環(huán)境因素較多等特點(diǎn)。

二、裂縫出現(xiàn)的原因分析

對(duì)于大體積混凝土施工過程而言，裂縫的出現(xiàn)是一種非常常見的質(zhì)量問題，而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的原因有很多，本文對(duì)其中比較常見的一些原因進(jìn)行了分析。

(一)水泥水化熱造成的裂縫。在水泥水熱化出現(xiàn)大量積聚的現(xiàn)象，早期混凝土的溫度會(huì)上升，后期溫度將慢慢下降，因?yàn)闇囟鹊牟粩嘧兓?，造成混凝土的收縮量增加，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。在施工的過程中還應(yīng)加強(qiáng)控制入模溫度，通常要求要低于28℃，以降低內(nèi)外溫差的影響。為此，在碎石、砂場(chǎng)可以采取簡(jiǎn)單的遮光措施，或?qū)收狭車娎渌行Э刂苹炷僚渲茰囟取Ｔ跐仓皩?duì)其底部采用墊層覆蓋以避免日曬，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)基坑壁進(jìn)行灑水，降低混凝土底部溫度。

(二)混凝土導(dǎo)熱性能的影響。對(duì)于混凝土的熱傳遞而言，其自身的導(dǎo)熱性有很大的影響。如果混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)比較大，它本身就能更好地與外界進(jìn)行熱交換，從而更好的控制內(nèi)部最高溫度，從而縮小內(nèi)部和外部的溫差。如果混凝土本身的導(dǎo)熱系數(shù)較低，就會(huì)導(dǎo)致澆筑過程中，混凝土的彈性和強(qiáng)度會(huì)受影響，從而導(dǎo)致難以保證溫度應(yīng)力的有效提高。在混凝土齡期增長(zhǎng)的條件下，如果由于混凝土冷卻而造成收縮變形約束力增加，則會(huì)出現(xiàn)溫度應(yīng)力，在溫度應(yīng)力高于抗拉強(qiáng)度的情況下，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

(三)外部溫度變化。在大體積混凝土的施工中，裂縫問題的發(fā)生和環(huán)境的溫度變化息息相關(guān)。如：在低溫季節(jié)施工時(shí)，如果溫度低于4℃，水本身的密度就會(huì)增加，低于0℃的時(shí)候，水會(huì)結(jié)冰。在這種情況下，整體施工將會(huì)遇到一些膨脹的情況，從而導(dǎo)致混凝土施工中本身的結(jié)構(gòu)受到影響，并產(chǎn)生一定的質(zhì)量問題。低溫也會(huì)延長(zhǎng)混凝土本身的固化進(jìn)程，從而使混凝土的設(shè)計(jì)難以滿足需求，這也會(huì)影響到整體的質(zhì)量控制。若室外溫度比較高，則應(yīng)選擇加冰攪拌和預(yù)冷的方式，控制澆筑溫度，避免混凝土溫度太高。

(四)施工材料質(zhì)量問題。因?yàn)橐恍﹩挝辉谑┕さ倪^程中，為了達(dá)到有效控制工程造價(jià)，在實(shí)施施工中會(huì)忽略施工材料設(shè)計(jì)，在這種情況下，后來的施工中會(huì)買價(jià)格比較低的材料，如：低標(biāo)號(hào)水泥、收縮大的硅酸鹽水泥等等，而且在混凝土配比中，如果出現(xiàn)集料顆粒級(jí)配不符合相關(guān)要求，或粗細(xì)集料含量太大則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不同程度的混凝土裂縫。

(五)養(yǎng)護(hù)造成的裂縫?；炷恋谋窈宛B(yǎng)護(hù)，主要就是為了提高混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及其各方面性能，早期養(yǎng)護(hù)工作在很大程度上會(huì)影響混凝土的性能和強(qiáng)度。混凝土的養(yǎng)護(hù)不僅可以避免混凝土表面出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，而且還可以把早期的收縮裂縫降至最低。但如果早期養(yǎng)護(hù)時(shí)間過早，會(huì)影響混凝土的膠結(jié)能力，養(yǎng)護(hù)太晚，會(huì)導(dǎo)致過度蒸發(fā)其表面水分，在這種情況下，混凝土的體積將急劇收縮，如果混凝土本身的強(qiáng)度無法承受收縮應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致不同程度的裂縫出現(xiàn)。

三、對(duì)于大體積混凝土裂縫的有效控制措施

(一)嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量。施工材料對(duì)混凝土裂縫的影響可分為水泥的選擇、粗細(xì)集料的選擇和混凝土強(qiáng)度的選擇。在實(shí)踐中對(duì)于粗細(xì)集料的選擇，施工單位應(yīng)嚴(yán)格控制砂含量、嚴(yán)格控制對(duì)骨料的選擇，最好選擇級(jí)配比較高，且圓潤(rùn)的礫石；水泥的選擇：在大體積混凝土施工中，應(yīng)盡量選擇水化熱和收縮性比較低的水泥，在當(dāng)前實(shí)際施工中常用的是按照比較摻雜粉煤灰、火山灰渣和礦渣的一種復(fù)合水泥。投入施工之前，施工管理人員需要嚴(yán)格檢查水泥的強(qiáng)度和品種，如果強(qiáng)度不符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，或出現(xiàn)受潮的現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，確保水泥的性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才可以投入使用。混凝土強(qiáng)度也是造成裂縫的重要原因。

(二)施工溫度控制。施工溫度是混凝土裂縫出現(xiàn)的一個(gè)主要原因，針對(duì)這一點(diǎn)，在實(shí)際的施工，施工人員應(yīng)清楚這種情況下，嚴(yán)格控制施工溫度，在正常情況下，溫差應(yīng)控制在20～25℃之間，同時(shí)也應(yīng)保證混凝土的強(qiáng)度，最大化降低入模溫度。如果在高溫環(huán)境下施工，則需要搭設(shè)遮陽篷等，盡可能將混凝土的溫度保持在合理范圍內(nèi)，降低發(fā)生裂縫的幾率。

(三)合理調(diào)整配合比例。在大體積混凝土進(jìn)行澆筑過程中，通常是通過泵送澆筑的方式來完成的?；旌媳鹊脑O(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照配比設(shè)置來進(jìn)行。為了提高混凝土的和易性，可以用煤灰代替10%的水泥，降低水化熱。此外，細(xì)砂的和易性好，但粗砂中按粗細(xì)比4：1摻入細(xì)砂，塌陷度可控制在12-18cm。

(四)澆筑工藝的控制。澆筑方案的選擇也是控制混凝土裂縫的一大因素。要想保證混凝土的整體性，在澆筑的過程中就要選擇連續(xù)澆筑，并且在澆筑過程中嚴(yán)格檢查混凝土的配合比及坍落度，確保完全根據(jù)混凝土振搗程序操作，這樣才可以有效地避免裂縫的出現(xiàn)。

(五)養(yǎng)護(hù)管理。養(yǎng)護(hù)工作是保證混凝土性能及其強(qiáng)度的重要方式，在養(yǎng)護(hù)的過程中，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：首先，把混凝土表面及中心溫差控制在20℃以內(nèi)，如果混凝土自身的抗裂性好，溫度差可以擴(kuò)展到20～24℃。在混凝土拆模時(shí)，應(yīng)該把混凝土中心、表面溫差控制在20℃之內(nèi)，對(duì)于溫差的降低，可以提前把水管放在混凝土底部，實(shí)現(xiàn)混凝土冷卻處理。

四、結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)下建設(shè)工程迅速發(fā)展的過程中，為了能夠保證其安全性、穩(wěn)定性和美觀性以及長(zhǎng)久使用性能，必須在混凝土施工的過程中，科學(xué)的進(jìn)行施工，合理控制混凝土施工的溫度，根據(jù)建筑的實(shí)際需要，選擇水泥和混凝土強(qiáng)度，同時(shí)在混凝土澆筑過程中，也應(yīng)該完全根據(jù)澆筑工藝和程序進(jìn)行，以便充分減少裂縫的產(chǎn)生，促進(jìn)建筑行業(yè)的健康、順利發(fā)展。

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[2]朱艷男.高鐵橋梁工程大體積混凝土裂縫成因及控制措施[J].價(jià)值工程，2014.

[3]張穎.建筑工程大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施[J].黑龍江科技信息，2016.

劉躍飛(1971-)，男,本科，工程師，主要從事工程管理，技術(shù)指導(dǎo)，質(zhì)量監(jiān)督工作。