高立獎 梁曉明

摘要：分析大體積混凝土防裂技術(shù)措施，研究對具體材料的選擇，對溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)控，合理選擇外加劑和相應(yīng)的配合比，通過展開系統(tǒng)性的措施，可以降低大體積混凝土在施工過程當(dāng)中出現(xiàn)開裂問題。重視對大體積混凝土在澆筑之后，進(jìn)行保溫保濕以及相應(yīng)養(yǎng)護(hù)，從而可以確保混凝土在形成的過程當(dāng)中不會出現(xiàn)開裂。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫原因；防裂措施

引言

建筑施工雖然發(fā)展比較完善，施工的技術(shù)也在逐漸提高，但是大體積混凝土施工仍然存在著許多問題，需要謹(jǐn)慎的去把控相關(guān)的影響因素，比如環(huán)境、施工機(jī)具、人為因素、施工方法。混凝土在澆筑完成之后，如果不定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在后期使用的過程當(dāng)中就會出現(xiàn)不同程度的裂縫。

一、大體積混凝土裂縫形成的原因

1.溫度應(yīng)力

溫度應(yīng)力會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，之所以會造成溫度裂縫，主要是由于溫差所造成的。混凝土在澆筑的最初階段，會釋放大量的水化熱，由于混凝土不會對熱進(jìn)行傳導(dǎo)，這些熱量就會凝聚在混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中，最終會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度大幅度增加，混凝土表面的溫度就是整體建筑所處的室溫，混凝土的外部和內(nèi)部形成了極大的溫差。在此時這個狀態(tài)當(dāng)中，混凝土抗壓強(qiáng)度已經(jīng)無法和混凝土凝結(jié)初級階段所產(chǎn)生的拉應(yīng)力所抗衡，所以就會產(chǎn)生混凝土裂縫。除此之外，在拆模的前期階段，混凝土表面溫度會大幅度降低，整個過程當(dāng)中會造成溫度驟然下降，此時也會產(chǎn)生裂縫。如果混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度過高時，熱量散發(fā)的過程當(dāng)中達(dá)到了最低溫度，那么此時混凝土最高溫度的差值就是內(nèi)部的溫差，在這種情況下也會產(chǎn)生裂縫。

2.塑性收縮

水泥的活性比較大，如果處于混凝土溫度比較高的狀態(tài)時，會加劇混凝土出現(xiàn)開裂。在進(jìn)行塑性收縮時，混凝土所分泌出來的水量會明顯下降，這時如果不能對蒸發(fā)的水分進(jìn)行及時的補(bǔ)充，混凝土就會處于塑性的狀態(tài)，當(dāng)受到外界的一點(diǎn)拉力時，混凝土也會出現(xiàn)不同程度的裂縫。裂縫的出現(xiàn)無疑又加劇了水分的蒸發(fā)，從此便陷入了惡性循環(huán)狀態(tài)，導(dǎo)致裂縫會進(jìn)一步的擴(kuò)大。

3.其他原因

收縮的強(qiáng)度也會造成不同裂縫的產(chǎn)生，比如說碳化收縮、塑性收縮、干燥收縮、自身收縮。在混凝土出現(xiàn)硬化時，整體處于比較干燥的環(huán)境，此時混凝土內(nèi)部的水分就會不斷地向外揮發(fā)，就會引起混凝土出現(xiàn)干縮變形裂縫。

二、大體積混凝土的防裂技術(shù)措施

1.施工前控制

混凝土在整體澆筑的過程當(dāng)中會產(chǎn)生水化熱問題，由于混凝土體積過大，在建設(shè)的過程當(dāng)中，需要增設(shè)一些特殊的鋼筋。大體積混凝土工程在整體施工之前，需要嚴(yán)格把控混凝土澆筑體的溫度，對相關(guān)溫度以及溫度應(yīng)力峰值詳細(xì)的記錄，在后期數(shù)據(jù)對比的過程當(dāng)中，確保這些數(shù)值可以處于標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。對大體積混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，對相關(guān)的混凝土強(qiáng)度等級、體積穩(wěn)定性、水泥用量、溫度變化、施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的把控。在選擇原材料的過程當(dāng)中，確保材料有利于大體積混凝土拌制和澆搗，材料的溫度也比較容易控制，水化熱過程當(dāng)中不會出現(xiàn)明顯的變化。

在選擇水泥材料的過程當(dāng)中，一般會優(yōu)先考慮低熱硅酸鹽水泥，通過減少水化熱，有利于對入模的溫度進(jìn)行監(jiān)管，防止大體積混凝土因水化熱而造成開裂。在選擇骨料的過程當(dāng)中，確保顆粒級配達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，原材料在進(jìn)行攪拌之前一定要經(jīng)過仔細(xì)的清洗，以便于可以使混凝土具有較強(qiáng)的黏合性。在選擇外加劑的過程當(dāng)中，需要嚴(yán)格把控?fù)胶衔锏钠贩N和具體的摻入量，具體的規(guī)格用量需要根據(jù)凝膠材料的試驗(yàn)結(jié)果。必要時還要考慮到混凝土收縮性能指標(biāo)，如果是面對建筑環(huán)境比較寒冷的條件，最好是選擇引氣劑和減水劑，這些外加劑一定要符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.施工過程中的控制

大體積混凝土在進(jìn)行振搗的過程當(dāng)中，需要嚴(yán)格對整個流程進(jìn)行監(jiān)管，否則就會影響到后期混凝土的密實(shí)度，還會導(dǎo)致混凝土在后期澆筑過程當(dāng)中表面發(fā)生形變。相關(guān)管理人員和監(jiān)理人員在振搗過程當(dāng)中要發(fā)揮著作用，確保大體積混凝土振搗過程當(dāng)中表面平整。二次振搗法被廣泛地應(yīng)用于大體積混凝土振搗過程當(dāng)中，混凝土?xí)霈F(xiàn)泌水現(xiàn)象，從而使粗骨料和水平鋼筋下部產(chǎn)生水，在一定程度上會提高混凝土和鋼筋之間的握裹力和粘結(jié)力?；炷猎谑┕さ倪^程當(dāng)中，由于受到自身重量的影響，會產(chǎn)生不同程度的裂縫，為了減少混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的裂縫，需要對自身的重量進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

對混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化，為了降低水化熱，盡量使用低熱硅酸鹽水泥，除此之外，還需增加粉煤灰和減水劑。嚴(yán)格控制原材料進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度，必要時可以采取冰塊進(jìn)行降溫。為了確保溫度保持在標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)，混凝土模板需要在前兩個小時進(jìn)行澆水降溫處理。對混凝土的攪拌運(yùn)輸過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，在運(yùn)輸過程當(dāng)中，不得向拌合物中加水，為了增大混凝土抗拉強(qiáng)度，可以在混凝土當(dāng)中摻入改性聚酯纖維。對混凝土內(nèi)部的降溫措施進(jìn)行加強(qiáng)，在結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部設(shè)置冷卻管。大體積混凝土結(jié)構(gòu)物施工應(yīng)采用泵車輸送，實(shí)時監(jiān)測各個環(huán)節(jié)的溫度數(shù)據(jù)。及時調(diào)整冷卻管進(jìn)出水速度，保證結(jié)構(gòu)物砼內(nèi)外溫差在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

按照最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖來要求鋼筋的具體分布，尤其是要關(guān)注主梁和次梁交叉處，對于這些地方鋼筋的擺放一定要提前進(jìn)行規(guī)劃。利用一些特殊的布置方法，對容易產(chǎn)生裂縫的部位進(jìn)行溫度把控，確保鋼筋的整體結(jié)構(gòu)在同一個收縮范圍之內(nèi)。對墊塊進(jìn)行仔細(xì)的清理，優(yōu)先對整體的分布進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，大體積混凝土在整體的澆筑之前，需要對相應(yīng)的模板進(jìn)行清洗，防止混凝土當(dāng)中會摻入一些雜質(zhì)，確保大體積混凝土不會出現(xiàn)一些不規(guī)則的裂縫。鋼筋整體的保護(hù)層不宜過小，合理的對鋼筋的溫度進(jìn)行控制，防止因溫度和受力不均勻而產(chǎn)生裂縫。

3.大體積混凝土的后期養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土在澆筑完成之后，為了保障混凝土整體的溫度得到有效的控制，可以采取一系列保溫保濕措施。在每次混凝土澆筑工作完成之后，要采取噴霧對外表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。利用阻燃保溫被、薄膜以及麻袋對大體積混凝土進(jìn)行覆蓋，降低混凝土外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間所存在的溫度差。對大體積混凝土進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)的過程當(dāng)中，需要有效監(jiān)控混凝土澆筑體內(nèi)部溫度和外部溫度，實(shí)時記錄每一個時間段的數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，需要及時的采取措施，改變現(xiàn)下大體積混凝土所處溫度條件。大體積混凝土保濕養(yǎng)護(hù)的時間一定要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍，以便于后期可以進(jìn)行拆模工作，進(jìn)行拆模工作之后，對于地下結(jié)構(gòu)要及時的填土。除此之外，也不要忽略地上結(jié)構(gòu)，地上結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡快進(jìn)行相應(yīng)的裝飾，不應(yīng)該長期的暴露在自然環(huán)境當(dāng)中。大體積混凝土澆筑完成之后，日常養(yǎng)護(hù)措施就是進(jìn)行灑水，可以有效改善混凝土外部和內(nèi)部之間所存在的溫度差，有利于混凝土整體強(qiáng)度可以得到穩(wěn)定的增長。

三、結(jié)束語

大體積混凝土在整體施工的過程當(dāng)中，嚴(yán)格挑選原材料，控制入模溫度，確保大體積混凝土內(nèi)部和外部之間存在的溫度差保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。根據(jù)施工的具體情況合理的選擇外加劑，按照最初的施工設(shè)計(jì)要求布置溫度。大體積混凝土工程在整體施工之前，需要嚴(yán)格把控混凝土澆筑體的溫度，對大體積混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，在選擇水泥材料的過程當(dāng)中，優(yōu)先考慮低熱硅酸鹽水泥，原材料在進(jìn)行攪拌之前一定要經(jīng)過仔細(xì)的清洗，嚴(yán)格把控?fù)胶衔锏钠贩N和具體的摻入量，保證大體積混凝土振搗過程當(dāng)中表面平整，對混凝土的重量進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

參考文獻(xiàn)

[1]丁士昭，逢宗展.淺談大體積混凝土防裂措施[M].中國建筑工業(yè)出版社，2014，4.

[2]吳志明.淺析大體積砼無縫施工技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)與商業(yè)網(wǎng)點(diǎn).2009.

[3]葛新友.大體積砼溫度裂縫產(chǎn)生的因素及控制措施[J].中國科技博覽.2010.

（作者單位：中鐵十局集團(tuán)青島工程有限公司）