建筑工程大體積混凝土裂縫問(wèn)題與控制技術(shù)

■趙一航 ■泗洪縣興達(dá)房屋建設(shè)有限公司，江蘇 泗洪 223900

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，各行各業(yè)在逐漸科學(xué)化和現(xiàn)代化，在建筑行業(yè)里就體現(xiàn)的比較明顯，現(xiàn)在的建筑大部分都在使用大體積混凝土的建設(shè)，什么事都有利和弊的兩面行，大體積混凝土的使用能大大提高建設(shè)的工程量，但由于大體積混凝土的量較大，在澆灌混凝土使用的量就大，再加上澆灌程序復(fù)雜，若操作不當(dāng)就容易產(chǎn)生各種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。

1 大體積混凝土的裂縫問(wèn)題分析

1．1 結(jié)構(gòu)型裂縫

在建筑物建設(shè)過(guò)程中，大體積混凝土要和地基澆灌在一起，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，產(chǎn)生的溫度會(huì)慢慢冷卻，此時(shí)會(huì)與地基產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，由于混凝土的抗拉應(yīng)力性能低于抗壓應(yīng)力性能，就會(huì)在混凝土中出現(xiàn)垂直裂縫。

1．2 溫差裂縫

在大體積混凝土的澆灌過(guò)程中，外界溫度的大小會(huì)對(duì)其產(chǎn)生溫度應(yīng)力有一定的影響。由于大體積混凝土內(nèi)外層的溫度差異引起溫度應(yīng)力，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1．3 干縮裂縫

在混凝土中的水分有三分之一是水泥硬化的需要，而剩下的水分大部分都揮發(fā)了，揮發(fā)的水分會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土的收縮，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土的裂縫。

1．4 水化熱裂縫

水泥在水化的過(guò)程中要釋放一定的熱量，由于大體積混凝土有一定的厚度，表面體積相對(duì)小些，從而使水泥產(chǎn)生的熱量存在結(jié)構(gòu)內(nèi)部散熱不出去，溫度越積越高，導(dǎo)致內(nèi)外溫差增大，產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，不過(guò)其主要在早期出現(xiàn)裂縫的可能性較大。

2 大體積混凝土的裂縫控制技術(shù)

2．1 材料方面

(1)原材料

水泥：在大體積混凝土的建設(shè)中，水泥的選用起到至關(guān)重要的作用，水泥的質(zhì)量直接影響水化熱產(chǎn)生的概率，在用量上也要嚴(yán)格把握，選用優(yōu)質(zhì)合格的水泥，確保達(dá)到能進(jìn)工地使用的各項(xiàng)要求。

粗骨料：工地上統(tǒng)稱的粗骨料也就是我們說(shuō)的石子，對(duì)選用水泥的要求一樣，石子的質(zhì)量必須符合進(jìn)工地的要求，含沙量越小的石子越好，能使它和混凝土有較好的融合度，增強(qiáng)抗壓強(qiáng)度，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少的目的。

細(xì)骨料：細(xì)骨料就是指的沙子，建設(shè)中所選用的沙子不是越細(xì)越好，而是顆徑較大的中粗沙，含泥量必須嚴(yán)格按不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的要求進(jìn)行選用，按照規(guī)定使用，能減少用水量和水泥用量，從而減少混凝土收縮。

粉煤灰：現(xiàn)在技術(shù)先進(jìn)了，為了提高工作進(jìn)度大部分都在采用泵送混凝土，為了讓混凝土方便泵送，可適當(dāng)?shù)膿胶闲┟夯曳?，不過(guò)量一定控制在不能高于10%。

外加劑：添加外加劑的作用是為了提高混凝土的的抗裂性，摻加外加劑可以降低水泥水化熱的周期表現(xiàn)，為預(yù)防大面積混凝土由于收縮導(dǎo)致裂縫做好防御準(zhǔn)備。

超細(xì)粉：超細(xì)粉是指礦物質(zhì)粉不能大于10μm的粒徑，礦物質(zhì)的超細(xì)粉在混凝土中起到很多功能，是HPC的重要組成部分，重要能保持混凝土的耐久性效果。

(2)配合比

在大體積混凝土建設(shè)工程中，建設(shè)原材料的配定是很重要的，如果材料的配定比例不符合規(guī)定的要求，會(huì)導(dǎo)致建筑體本身出現(xiàn)一系列問(wèn)題，就像本文提到的大體積混凝土裂縫問(wèn)題。所以混凝土的配合比要嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》和《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定進(jìn)行試配。不過(guò)要做到就是對(duì)事的的原則根據(jù)不同建設(shè)工程對(duì)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，提前做好混凝土的試配工作。

2．2 施工工藝

大體積混凝土在澆筑前要做好各方面的準(zhǔn)備工作，如優(yōu)質(zhì)砂石料的防嗮;水泥通風(fēng)干燥存放;天氣較熱時(shí)使用地下涼水些;混凝土的拌制和運(yùn)輸，要在攪拌混凝土?xí)r要根據(jù)要求采用二次投料法等。

(1)混凝土的澆筑

在做混凝土澆筑前，要做出具體的澆筑方案，應(yīng)考慮建設(shè)架構(gòu)的大小和鋼筋部屬的疏密情況，以及預(yù)埋的管道和地腳螺栓的預(yù)留等。對(duì)應(yīng)混凝土的供應(yīng)和水化熱影響因素有多種方法。

有全面分層法：就是在澆筑過(guò)程中先把第一層表面完全澆筑完成后，在第一層還沒(méi)完全凝固的情況下，然后再開(kāi)始第二層的澆筑，就這樣逐步澆筑，一般都是建筑結(jié)構(gòu)平面面積小的工程使用這類方法。在操作工程中可以從短邊開(kāi)始延至長(zhǎng)邊，根據(jù)實(shí)地情況還可以分成兩段從中間向兩端或者從兩端向中間都可以同時(shí)進(jìn)行澆筑。

分段分層：由于單位時(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，就適合選用此分段分層的方法，就是在澆筑的第一層開(kāi)始連續(xù)不斷的延伸工作到最后一層，這時(shí)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。

最后常用的就是斜面分層法了，要求斜面的坡度要小于結(jié)構(gòu)的1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大于厚度的3倍的情況，混凝土從澆筑第一層開(kāi)始，依次往上澆筑。

(2)混凝土的振搗

混凝土振搗是為了使結(jié)構(gòu)整體踏實(shí)，在振搗過(guò)程中，要全面振搗，按照規(guī)定控制振搗時(shí)間，以混凝土開(kāi)始泛漿和不冒氣泡為標(biāo)準(zhǔn)。

(3)混凝土的養(yǎng)護(hù)。

混凝土的養(yǎng)護(hù)是為了在建筑澆筑后及時(shí)保濕，讓混凝土處于一個(gè)濕潤(rùn)的狀態(tài)，不讓水泥盡早的硬化，使混凝土的表面和內(nèi)部溫度差相協(xié)調(diào)，以至于增強(qiáng)混凝土的抗裂能力，如果不及時(shí)保濕，混凝土的表面風(fēng)干的較快，和內(nèi)部溫差相差很大，就容易出現(xiàn)干縮裂縫的產(chǎn)生。

2．3 混凝土的溫控

從大體積混凝土建設(shè)工程來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致混凝土的裂縫先要從源頭控制，溫差的不同時(shí)導(dǎo)致裂縫的首要因素，要第一時(shí)間進(jìn)行溫差控制。根據(jù)澆筑經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在大體積澆筑后的4d內(nèi)，這階段混凝土的強(qiáng)度最低，混凝土的抗拉強(qiáng)度就抗不住溫差導(dǎo)致的裂縫，在這時(shí)候就應(yīng)該及時(shí)做好結(jié)構(gòu)表面覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)或者鋪蓋保溫膜保濕工作，對(duì)于在那個(gè)階段時(shí)間點(diǎn)設(shè)置保溫覆蓋層，就要根據(jù)混凝土的工程情況和規(guī)定實(shí)際操作。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)比較發(fā)達(dá)，對(duì)于如何檢測(cè)混凝土的內(nèi)部溫度，有專門(mén)的儀器來(lái)監(jiān)測(cè)，比較方便實(shí)用，它就是傳感器，可以在混凝土內(nèi)部不同位置進(jìn)行施工過(guò)程的監(jiān)測(cè)，為了方便記錄，在混凝土澆筑前就預(yù)埋傳感器。一般情況下，測(cè)溫應(yīng)在澆筑任務(wù)完成12h后開(kāi)始，這樣能增加混凝土的設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度，提高混凝土的抗裂性能，把防預(yù)裂縫的工作做到更到位。

3 結(jié)語(yǔ)

在大體積混凝土裂縫的過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)溫度裂縫是一綜合性問(wèn)題，在不斷的工作實(shí)踐中得出要做到具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)不同問(wèn)題進(jìn)行控制，實(shí)踐就是經(jīng)驗(yàn)，從建筑工程的實(shí)踐中得出幾點(diǎn)防裂縫措施以供參考和借鑒。如在實(shí)際工作中要分段處理、科學(xué)施工、嚴(yán)把選用混凝土原材料質(zhì)量關(guān)和要遵循規(guī)定要求配合比例、根據(jù)裂縫的原因選擇適當(dāng)?shù)姆李A(yù)和養(yǎng)護(hù)方法，還要結(jié)合現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)信息化施工管理。

［1］劉飛，李慶軍．大體積混凝土施工裂縫的預(yù)防措施［J］．陜西建筑，2009，02．

［2］黃學(xué)山，況志敏，黃永．大體積混凝土裂縫成因及防治措施［J］．工程建設(shè)，2010，06．

［3］王輝．淺談建筑中大體積混凝土防裂縫控制措施［J］．山西建筑2010，02．

［4］姚麗華．建筑施工中大體積混凝土裂縫的成因機(jī)理及對(duì)策［J］．建材發(fā)展導(dǎo)向，2013，22．