鄭青亮　何德金

【摘 要】 工程建設(shè)施工中存在的大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的質(zhì)量通病，須對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出針對(duì)性的防止或改進(jìn)措施，才可有效的防止大體積混凝土裂縫的存在。從而保證整體工程結(jié)構(gòu)的耐久性和工程壽命，確保工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】 大體積混凝土；施工；裂縫控制

引言：

隨著現(xiàn)代建筑建設(shè)的飛速發(fā)展，在大體積混凝土工程施工中，普遍存在著裂縫的問題，直接導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)滲水、溶蝕和鋼筋銹蝕等現(xiàn)象的產(chǎn)生，大大降低了混凝土的抗?jié)B性和耐久性，直接嚴(yán)重影響到工程的質(zhì)量穩(wěn)定與安全使用。因此，開展對(duì)大體積混凝土裂縫的研究有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)大體積混凝土施工不同種類裂縫產(chǎn)生的誘因進(jìn)行了分析，并提出了控制的對(duì)策與建議。

一、大體積混凝土裂縫防治措施

1、溫度裂縫的控制技術(shù)。

降低混凝土中水泥在水化過程中的水化熱，外界溫差過大產(chǎn)生膨脹與收縮應(yīng)力，可以采用斜面分層澆注，以減少混凝土的一次澆注量，控制混凝土的溫度應(yīng)力和混凝土的收縮量，以避開混凝土的水化熱高峰。其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短，避免出現(xiàn)冷縫延長(zhǎng)混凝土初凝及終凝時(shí)間，因?yàn)樗嘣谒目偘l(fā)熱量是個(gè)常數(shù)，延長(zhǎng)升溫與降溫時(shí)間，不致于使溫度梯度產(chǎn)生峰值，使膨脹與收縮的應(yīng)力達(dá)到最高值，裂縫迅速加大。合理選用混凝土粗細(xì)骨料，水灰比，摻適量微膨脹劑，緩凝劑，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生自應(yīng)力，來提高混凝土的抗拉能力，減少由于熱脹冷縮產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫及提高抗?jié)B能力，并通過試配確定一般混凝土配合比。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮大體積砼中水泥在水化過程中產(chǎn)生溫度應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的不利因素。所以結(jié)構(gòu)的配筋應(yīng)增加由于溫度應(yīng)力產(chǎn)生附加應(yīng)力的配筋，或采用鋼纖維混凝土，可以大大提高混凝土內(nèi)部的抗拉強(qiáng)度，這是減少或消除結(jié)構(gòu)裂縫的重要構(gòu)造措施。加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，采取有效表層保溫，保濕措施，使外界氣溫與混凝土表面溫差不宜過大，散熱過快，并保持足夠水份，使混凝土水化與凝固更完善，減少溫度梯度，膨脹與收縮更均勻。在澆灌混凝土前，要仔細(xì)檢查墊層的防水有沒有出現(xiàn)滲漏，保證在沒有出現(xiàn)滲漏的情況下才能澆灌混凝土。要減小混凝土的內(nèi)外溫差，一是降低混凝土的最高溫度，二是提高混凝土的表面溫度。通過對(duì)混凝土表面保濕和養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差。混凝土澆筑后，可先在其表面覆蓋一層塑料薄膜，防止水分蒸發(fā)，再在薄膜表面覆蓋保溫材料，如草袋等。其間，若測(cè)得溫差大于設(shè)定值時(shí)，采取用碘鎢燈照和在保溫材料之上再搭塑料保溫棚，將內(nèi)外溫差控制在預(yù)定值之內(nèi)。必要時(shí)候可采取在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通過循環(huán)冷水進(jìn)行混凝土內(nèi)部冷卻。

二、大體積混凝土的施工技術(shù)

1、澆筑方案，除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響，常采用的方法有以下幾種：

1.1全面分層。即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時(shí)應(yīng)使第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續(xù)澆筑，直至完工為止。采用這種方案，適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸不宜太大，施工時(shí)從短邊開始，沿長(zhǎng)邊推進(jìn)比較合適。必要時(shí)可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行澆筑。

1.2分段分層?；炷翝仓r(shí)，先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數(shù)較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時(shí)間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少，結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長(zhǎng)度較大的工程。

1.3斜面分層。要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大超過厚度3倍的情況?；炷翉臐仓酉露碎_始，逐漸上移?；炷恋恼駬v也要適應(yīng)斜面分層澆筑工藝，一般在每個(gè)斜面層的上、下各布置一道振動(dòng)器。上面的一道布置在混凝土卸料處，保證上部混凝土的搗實(shí)。下面一道振動(dòng)器布置在近坡腳處，確保下部混凝土密實(shí)。隨著混凝土澆筑的向前推進(jìn)，震動(dòng)器也相應(yīng)跟上。

2、質(zhì)量要求

加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理與監(jiān)督，減少對(duì)施工原材料損壞，是提高樓面混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵措施。要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，制定施工方案，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和施工方案進(jìn)行施工，嚴(yán)格施工操作程序，根據(jù)混凝土配合比要求，跟蹤檢查進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的混凝土質(zhì)量，監(jiān)理工程師應(yīng)目測(cè)混凝土和易性，離析狀況，混凝土用料規(guī)格，并按施工組織設(shè)計(jì)要求定時(shí)、定量抽查混凝土塌落度，在施工過程堅(jiān)決杜絕偷工減料的現(xiàn)象。加強(qiáng)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)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。為防止混凝土內(nèi)外溫差過大，造成溫度應(yīng)力大于同期混凝土抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的施工情況和環(huán)境氣溫，采用“蓄水法”進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。

3、技術(shù)要求

大體積混凝土的澆筑是大體積混凝土施工技術(shù)中的重要一環(huán)，在大體積混凝土澆筑過程中，要注意施工技術(shù)的控制，除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響。在水泥材料選用上要盡量選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥，具體可以采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等水泥品種。但是，水化熱低的礦渣水泥的析水性比其它水泥大，在澆筑層表面有大量水析出，這種泌水現(xiàn)象由于水化熱低的礦渣水泥的析水性比其它水泥大，在澆筑層表面有大量水析出，容易破壞混凝土的粘結(jié)力和整體性。因此，在選用水泥時(shí)候的，還要注意水泥的成分和細(xì)度關(guān)。在選用礦渣水泥時(shí)應(yīng)盡量選擇泌水性的品種，并應(yīng)在混凝土中摻入減水劑，以降低用水量。此外，在施工中，應(yīng)及時(shí)排出析水或拌制一些干硬性混凝土均勻澆筑在析水處，用振搗器振實(shí)后，再繼續(xù)澆筑上一層混凝土。

三、大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及防止措施

造成大體積混凝土裂縫施工的因素有，如混凝土水化溫升裂縫，環(huán)境溫度，約束條件等，這些都與施工時(shí)外界環(huán)境、混凝土本身質(zhì)量、施工過程技術(shù)工藝相關(guān)。

1、收縮裂縫

收縮裂縫包括表面裂縫和貫穿裂縫，主要是指呈現(xiàn)在混凝土表面的那種網(wǎng)狀、細(xì)小、不規(guī)則的裂縫，對(duì)工程結(jié)構(gòu)性能影響大。當(dāng)大體積混凝土收縮時(shí)，受水泥水化釋放熱量所產(chǎn)生的溫度梯度的收縮應(yīng)力，導(dǎo)致工程大截面結(jié)構(gòu)開裂、變形甚至破壞。其中，表面裂縫一般出現(xiàn)在混凝土齡期的第3～4天，那時(shí)混凝土抗拉強(qiáng)度很低，如果產(chǎn)生的溫差拉應(yīng)力超過極限，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。貫穿裂縫一般在混凝土澆筑數(shù)天后的降溫階段，其中降溫產(chǎn)生的收縮，加上混凝土硬化結(jié)構(gòu)的收縮兩種拉應(yīng)力，超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，便會(huì)產(chǎn)生貫穿裂縫，危害較大。

防止收縮裂縫產(chǎn)生的控制措施，須注重加強(qiáng)早期對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，達(dá)到保持適宜溫度和濕度兩方兼收的效果。一是在混凝土尚處于凝固硬化階段，適宜的潮濕，可防止混凝土在水化放熱溫度升高的一段時(shí)間內(nèi)，因速度較快導(dǎo)致的表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。它減小表面的溫度梯度，加強(qiáng)了散熱，也使水泥的水化作用能夠在順利的進(jìn)行下來提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，從而與水化溫升時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)拉應(yīng)力相抗衡，有效地防止了裂縫的產(chǎn)生。二是當(dāng)混凝土處于降溫階段時(shí)，為保證降溫的速率不致太快，須嚴(yán)格的做好保溫覆蓋養(yǎng)護(hù)措施，特別是在冬季施工時(shí)節(jié)，注意混凝土覆蓋的保溫時(shí)間可適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑，以此來減小內(nèi)表溫差直接導(dǎo)致的開裂趨勢(shì)，減緩應(yīng)力發(fā)展，同時(shí)，延長(zhǎng)散熱時(shí)間，用混凝土的強(qiáng)度潛力及材料松弛性，使產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。

2、干縮裂縫

干縮裂縫是在混凝土受內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度不同，所產(chǎn)生變形程度不同的裂縫。在通常情況下，混凝土水分流失過快，裂縫變形的程度也大。同時(shí)，相對(duì)的濕度越低，就越易產(chǎn)生干縮裂縫。出現(xiàn)的時(shí)間在澆筑完畢后的一周左右，或者養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間，多為表面的淺細(xì)裂縫，呈平行線狀或網(wǎng)狀，寬度一般集中在0.05～0.2之間。干縮裂縫會(huì)使外界侵蝕物質(zhì)從裂縫中，較為容易的進(jìn)入到混凝土的內(nèi)部，并通過保護(hù)層后引起鋼筋的銹蝕，直接誘發(fā)鋼筋混凝土的耐久性等等。主要影響因素有混凝土水灰比、水泥成分和用量、集料性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

采取的預(yù)防控制措施有如：選用中低熱和粉煤灰的水泥，降低混凝土中的水泥用量；在工程成本允許又可保證混凝土強(qiáng)度的前提下，盡量降低水灰比的數(shù)值，必要時(shí)可摻加合適的減水劑以改善混凝土的工作性能；嚴(yán)格控制砂、石粗細(xì)骨料的含水率以及其他原材料，控制好混凝土的用水量使之不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量；采用合理的澆筑工藝，比如說：可以通過采用可薄層混凝土澆搗施工，確保每層厚度控制在不大于50cm，比較均勻的加快混凝土的熱量散發(fā)，提高混凝土結(jié)構(gòu)整體的彈性模量的分層施工法?；蛘咴诒ＷC工程質(zhì)量和施工方便下，留設(shè)工程結(jié)構(gòu)施工混凝土的收縮縫，減少收縮的約束，對(duì)預(yù)防裂縫產(chǎn)生起到一定作用的設(shè)置施工縫的方法等。

四、結(jié)束語

縱觀我國(guó)城市土地資源現(xiàn)狀，城市建筑密度日益增大，向地下發(fā)展乃當(dāng)前建筑發(fā)展趨勢(shì)，因此大體積混凝土施工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是大體積混凝土底板、高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土墻、柱以及梁、板組成的地下室是高層建筑的承重基礎(chǔ)，其作用當(dāng)然毋庸置疑。地下室大體積混凝土的溫度裂縫的危害性相當(dāng)嚴(yán)重，往往使地下室產(chǎn)生漏滲，引起鋼筋的銹蝕，降低建筑物的安全，造成巨大的損失。所以一次不間斷澆筑混凝土，并且控制在此過程的溫度及收縮各階段產(chǎn)生的裂縫，是大體積混凝土施工的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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