建筑工程大體積混凝土裂縫原因及預(yù)防措施

樊陽陽 楊雪蓮

摘 要：隨著我國綜合國力不斷提高，對基礎(chǔ)設(shè)施的投入不斷加大，大型、特大型工程日益增多，必然導(dǎo)致大體積混凝土工程也越來越多。由于大體積混凝土整體性要求高。因此對混凝土施工技術(shù)要求較高，水泥的水化熱量大且聚集在構(gòu)件內(nèi)部不易散出，往往形成較大的里表溫差，造成混凝土表面產(chǎn)生裂縫等。要解決裂縫問題就需要對其產(chǎn)生原因、防治措施進行深入研究，以此提升工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；預(yù)防措施

1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土澆筑后水泥水化熱溫升較高，由于體積較大，聚集在混凝土內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度顯著升高，造成混凝土內(nèi)外溫差較大，混凝土表面易產(chǎn)生裂縫。降溫階段，混凝土逐漸散熱收縮，混凝土內(nèi)部易出現(xiàn)貫穿性裂縫?？傊炷恋纳禍剡^程會引起混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力劇烈變化而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害裂縫，施工難度較大。在具體施工應(yīng)用中，往往會遇到大體積混凝土裂縫問題，如干縮裂縫、溫度裂縫等，產(chǎn)生這些裂縫的主要原因如下：

1）干縮裂縫。干縮裂縫是因為混凝土內(nèi)外部水分蒸發(fā)程度的不同，進而引發(fā)不同程度變形的結(jié)果?；炷潦芡獠恳蛩氐挠绊?，表面水分損失過快，則變形較大；內(nèi)部濕度變化較小，變形程度較小，較大的表面干縮變形是因為受到混凝土的內(nèi)部束縛，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫?；炷恋南鄬穸仍降停酀{體的干縮性越大，越容易產(chǎn)生干縮裂縫。混凝土干縮程度主要和混凝土的水灰比、水泥的用量、水泥的成分、外加劑的用量有關(guān)。

2）塑性收縮裂縫。塑性收縮是混凝土在完成澆筑后且尚在塑性狀態(tài)下發(fā)生的收縮，常常會發(fā)生在施工過程中，在混凝土澆筑后4-5小時左右，因為此時水泥的水化反應(yīng)激烈，會出現(xiàn)水分快速蒸發(fā)和泌水現(xiàn)象，混凝土失水收縮。塑性收縮裂縫通常在干熱或大風天氣出現(xiàn)，裂縫多呈兩端細、中間寬，且長短不一，互不連貫的狀態(tài)。常發(fā)生在混凝土表面積較大的面上，裂縫較短的一般長20～30cm，裂縫較長的則可達2～3m，寬約1～5mm，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的邊緣。為減小混凝土的塑性收縮，在施工過程中，應(yīng)該要合理控制把握好水灰比，避免長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗一定要密實，豎向變截面處理要分層澆筑。

3）溫度裂縫?；炷辆哂袩崦浝淇s的性質(zhì)，當混凝土的外部環(huán)境或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度發(fā)生變化時，混凝土將會發(fā)生變形，若變形遭到約束，則會在其結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，當拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面便會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多數(shù)情況下回發(fā)生在混凝土施工后最初3～5天。

2 工程概況

某高層建筑工程總建筑面積27800㎡，總高度為60.3m，地上20層，地下2層。主樓位置地下一層為2.75m層高，地下二層為2.6m層高，地上為2.8m層高。以四級為剪力墻抗震等級及框架抗震等級。本工程為35.6×35.1m作為筏板基礎(chǔ)部分尺寸，2.5m為其厚度，C35為其混凝土強度等級，選取后澆帶將其與底板分離，規(guī)定一次澆筑，不得留設(shè)施工縫。因該工程選取筏板基礎(chǔ)，2.5m為其基礎(chǔ)厚度，筏板基礎(chǔ)澆筑需大量混凝土，致使水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量散發(fā)難度較大，從而加大混凝土內(nèi)外溫差，形成溫度收縮應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生。為對混凝土內(nèi)外溫差進行有效控制，降低混凝土變形現(xiàn)象，需嚴格把關(guān)混凝土原材料，通過科學(xué)、有效的施工工藝避免裂縫產(chǎn)生，滿足混凝土表面裂縫控制的最終目標。

3 建筑工程大體積混凝土裂縫預(yù)防措施

1）運輸及出料。選取混凝土攪拌車進行地面混凝土運送，一般在2h以內(nèi)控制混凝土坍落度運輸時間。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，因運輸較長，為保證混凝土質(zhì)量，必須做好混凝土覆蓋作業(yè)，避免水分消散過快。

攪拌車現(xiàn)場出料過程中，必須對其物料質(zhì)量進行詳細觀測。如流出塊狀混凝土或水泥漿，則不得使用該材料，此時需順時針進行2到3min攪拌，隨后出料。喂料過程中，需與混凝土泵送配合反轉(zhuǎn)均勻卸料，在集料斗高度標線上部控制混凝土高度。

2）敷設(shè)泵送混凝土輸送管。順直敷設(shè)泵送混凝土輸送管，保證接頭緊密。泵送施工前，管道應(yīng)通過水泥砂漿進行潤滑，盡可能降低泵送壓力。在輸送環(huán)節(jié)，間隔600mm選取鋼管進行架子搭設(shè)，在板上放置泵管鐵凳子，避免混凝土內(nèi)插入鐵凳子。

3）混凝土降溫。為降低外界環(huán)境影響混凝土入模溫度的程度，在混凝土預(yù)拌環(huán)節(jié)，可選取冷水沖淋砂石料的方式對原材料溫度進行有效降低?；?qū)⒈鶋K、冰水等摻加到混凝土拌合物內(nèi)達到降低溫度的作用。施工過程中，可將防曬遮雨棚搭設(shè)到混凝土泵部位或攪拌運輸車卸料部位。

4）混凝土澆筑。將UEA膨脹劑適量添加到混凝土內(nèi)，選取混凝土泵輸送全部混凝土，并分層、分區(qū)澆筑混凝土，由一個方向推向另一個方向。施工過程中，應(yīng)保證能夠均勻布料，在500mm以內(nèi)控制鋪灰厚度。

5）混凝土振搗。選取插入式振搗器進行混凝土振搗施工，20到30s為振搗時間范圍。振搗時應(yīng)向下層混凝土表面10cm下方插入，且在30到40cm之間控制振搗時間。泵送混凝土時，將有一個坡度形成，保證緊密結(jié)合兩斜面?；炷翝仓?，二次振動需在終凝前進行，將泌水情況下產(chǎn)生的混凝土空隙有效去除，最大限度提高混凝土密實度，提升混凝土強度。

6）混凝土養(yǎng)護。初凝前需完成混凝土表面處理工作，根據(jù)標高選取刮尺進行第一次刮平，打磨可選取木抹子施工。完成混凝土收水作業(yè)后，選取木抹子進行第二次搓平施工，達到收縮裂縫閉合作業(yè)。隨后按照一個方向選取掃帚進行第三次掃平。為防止水分蒸發(fā)過快，完成混凝土表面處理工作后，需及時覆蓋保濕養(yǎng)生，一般先進行塑料布覆蓋，再進行草簾被覆蓋，在14d以上控制養(yǎng)護時間。

7）泌水及浮漿處理。本工程選取分層方法進行大體積混凝土澆筑，因兩層施工時間差較大，泌水層極易產(chǎn)生，此時可選取人工方式及時排除多余水分，浮漿，或投入一定量的水泥砂漿干料，進行水分充分吸收。

8）測溫措施。施工過程中通過測溫措施，可對混凝土水化熱的具體情況進行及時掌握，且能為混凝土養(yǎng)護措施調(diào)整提供便利，避免裂縫產(chǎn)生于大體積混凝土內(nèi)。澆筑混凝土時，可焊牢預(yù)埋一端進行測溫點設(shè)置，以此監(jiān)控筏板基礎(chǔ)溫度。在基礎(chǔ)范圍內(nèi)均勻布設(shè)測溫點，間距可控制到10m左右，順著豎向在每個測溫點的上中下部位分別進行監(jiān)測管埋設(shè)。因混凝土內(nèi)外溫差在25℃以上，溫度應(yīng)力的產(chǎn)生極易引發(fā)裂縫，必須合理控制混凝土內(nèi)外溫差。要求在75℃以內(nèi)控制混凝土內(nèi)部溫度，相比表面溫度，混凝土內(nèi)部溫度差需控制在10℃以內(nèi)，待溫度滿足設(shè)計要求后，即可結(jié)束測溫作業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著建筑工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，我國建筑建設(shè)質(zhì)量管理也愈加規(guī)范化，這就要求相關(guān)部門必須加強對工程施工質(zhì)量控制。但現(xiàn)階段我國建筑工程施工中還存在諸多問題，如大體積混凝土裂縫等。為有效處理此類問題，必須充分了解、掌握大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，只有這樣才能確保采取的控制技術(shù)科學(xué)有效。

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