大體積混凝土施工裂縫的控制措施

□屈蘭芝 □許 立（虞城縣水務(wù)局）

在工程建設(shè)中，混凝土的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在水利工程中混凝土建筑特別普遍，體積也越來越大。其中混凝土裂縫問題一直存在，且無法根絕。一旦建筑物產(chǎn)生裂縫就為工程埋下質(zhì)量隱患，隱患一旦發(fā)展會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，給工程和社會帶來嚴(yán)重的損失。因此研究預(yù)防混凝土裂縫的措施就非常必要了。近一個世紀(jì)來，中外技術(shù)人員進行了不懈努力，得出結(jié)論：裂縫的主要成因是設(shè)計和施工兩個方面，在實際施工中絕大部分的裂縫是受溫度拉應(yīng)力作用產(chǎn)生的，所以大體積混凝土裂縫控制的關(guān)鍵是把握好施工過程中的溫度控制措施。具體溫度控制措施有三種：一是減少混凝土的發(fā)熱量；二是控制混凝土入倉溫度；三是加速混凝土的散熱。

1.減少混凝土的發(fā)熱量

一是采用發(fā)熱量低的礦渣水泥，不同品種標(biāo)號的水泥所含礦物成分不同，水泥水化熱的大小及放熱的快慢是不一樣的。二是采用低流態(tài)或無塌落度干硬性貧混凝土。三是合理選擇骨料，混凝土骨料最好采用級配良好的天然河砂及石灰?guī)r石。嚴(yán)格控制砂石含泥量使其符合規(guī)范要求。四是優(yōu)化配合比設(shè)計，配合比是防止混凝土裂縫的關(guān)鍵，要反復(fù)試驗確定最優(yōu)配合比。首先在滿足強度前提下?lián)郊臃勖夯业葥胶狭希蛇_水泥用量的25%～60%）減少水泥用量降低水化熱；其次是在滿足塌落度要求的前提下，最大限度控制水灰比。五是摻加高效減水劑和微膨脹劑。摻高效減水劑可以使混凝土緩凝，初凝時間>9h推遲水泥水化熱峰值出現(xiàn)，降低混凝土表面溫度。可以節(jié)約水泥用量20%使28d齡期混凝土發(fā)熱量減少25%～30%，還可以提高混凝土早期強度和極限拉伸值，常用的減水劑有木質(zhì)素?糖蜜等等；摻加微膨脹劑可以補償混凝土的收縮。

2.控制混凝土入倉溫度

一是合理安排澆筑時間，在工程施工總體計劃時，將大體積混凝土施工安排在合適的季節(jié)。一般安排在春秋兩季，如果夏季施工應(yīng)安排在早晚澆筑，正午不澆筑，重要部位安排在低溫季節(jié)低溫時段澆筑，以降低混凝土的入倉溫度，避免出現(xiàn)溫度裂縫。二是加冰或者冰水拌合，降低混凝土的拌合溫度。三是對骨料進行預(yù)冷，以達到控制混凝土溫度的目的。骨料預(yù)冷常用三種方法：①水冷。在儲料倉設(shè)置供水管道，利用深井中的低溫水對艙內(nèi)粗骨料的表層經(jīng)常噴灑。②風(fēng)冷。修建骨料儲料倉，并設(shè)遮陽棚，經(jīng)常通風(fēng)達到降溫的目的。③真空汽化冷卻。利用汽化過程吸收熱量達到降溫的目的。四是降低入倉溫度。要縮短混凝土的運輸時間，縮短混凝土被太陽暴曬的時間，運輸工具應(yīng)該設(shè)置遮陽隔熱措施，采用噴水霧方法給倉面四周降溫。

3.加速混凝土的散熱

3.1 采用自然散熱冷卻降溫

一是采用薄層澆筑增加散熱面，并適當(dāng)延長間歇時間，嚴(yán)格按照設(shè)計要求將相鄰澆筑塊高差控制在允許的范圍內(nèi)，兩次澆筑的間歇時間≯20d保證每次混凝土的澆筑不是在老混凝土上進行，減小對新混凝土的約束力。二是高溫季節(jié)已經(jīng)采用預(yù)冷措施時，可以厚塊澆筑，防止氣溫過高熱量倒流，以保持預(yù)冷的效果。

3.2 在混凝土內(nèi)埋設(shè)水管通水預(yù)冷

一般采用025鋼管，控制混凝土溫度和水溫之差不超過20℃，持續(xù)通水時間≥15d，水流方向每天改變1次以達到均勻降溫的效果。

3.3 設(shè)置混凝土后澆筑帶

常規(guī)溫控的目的在于預(yù)防混凝土裂縫的發(fā)生，后澆筑帶的目的在于疏導(dǎo)，將結(jié)構(gòu)人為分出一道“豎縫”可以釋放整個結(jié)構(gòu)前期混凝土的收縮應(yīng)力，等大的混凝土收縮變形結(jié)束后，再進行二期澆筑，使結(jié)構(gòu)成為一個統(tǒng)一的整體。在實際施工中，除了上面的溫控措施，還要做好混凝土的后期養(yǎng)護，主要是加強混凝土表層的保護以及加強混凝土的保養(yǎng)，確保工程質(zhì)量。

總之，只要在施工過程中嚴(yán)格遵守規(guī)范，就可以把大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生控制在有效范圍內(nèi)，不會造成貫穿性裂縫破壞結(jié)構(gòu)的整體性，提高工程質(zhì)量，延長工程的使用壽命，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益。