淺談大體積混凝土施工中溫度裂縫的控制

汪亞楠

（神東監(jiān)理有限責(zé)任公司， 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209）

0 引 言

大體積混凝土指的是混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于 1 m 的大體量混凝土。在大體積混凝土施工中受其體積大的影響，極易受到水泥水化熱以及水泥收縮引起的體積變化等影響而產(chǎn)生裂縫。這不僅降低了構(gòu)件的承載力，還嚴(yán)重影響到了建筑整體結(jié)構(gòu)的安全性以及使用壽命。因此,如何有效地控制大體積混凝土施工中溫度裂縫的產(chǎn)生，確保建筑的施工質(zhì)量，是一個(gè)值得建筑施工人員思考與研究的問(wèn)題。

1 大體積混凝土施工中溫度裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 水泥水熱化

大體積混凝土的施工面積較大，缺乏良好的導(dǎo)熱性，在混凝土澆筑后到硬化期間，水泥自身會(huì)釋放大量的水化熱；最高溫度可達(dá) 30℃。內(nèi)部溫度無(wú)法散失而不斷升高，與外部形成了強(qiáng)烈的溫度差，從而引起了拉應(yīng)力，導(dǎo)致了混凝土裂縫的出現(xiàn)。

1.2 施工環(huán)境溫度影響

在寒冷的冬天，混凝土施工環(huán)境溫度普遍低下，在混凝土澆筑施工中，內(nèi)外溫差非常大。尤其是大體積混凝土施工面積較大，其內(nèi)部溫度與澆筑溫度的差異影響愈加明顯，極易導(dǎo)致混凝土表面裂縫或者貫穿性裂縫的出現(xiàn)。

1.3 混凝土收縮變形產(chǎn)生的影響

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，混凝土的收縮變形是指由于混凝土中水泥多余的水分揮發(fā)而導(dǎo)致的體積收縮。例如：在氣候干燥的環(huán)境下，隨著水分的快速蒸發(fā)，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)快速收縮，極易產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫。

1.4 混凝土養(yǎng)護(hù)工作不到位

大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的另一重要原因在于混凝土的養(yǎng)護(hù)工作不到位。如若在混凝土施工結(jié)束后，沒(méi)有在第一時(shí)間對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋薄膜保濕處理，受外界溫度的影響，例如干燥、寒冷、大風(fēng)等天氣，混凝土水分將會(huì)快速流失，極易導(dǎo)致大量裂縫的產(chǎn)生。

2 大體積混凝土施工中溫度裂縫的控制

2.1 合理選用施工原料，有效減少水泥水化熱

2.1.1 水 泥

在大體積混凝土施工中，水泥要求具備良好抗裂性、強(qiáng)度、水化熱低等特點(diǎn)。因此，在大體積混凝土施工中，主要選擇低熱礦渣水泥、中熱硅酸鹽水泥。需要特別注意的是，選用低熱礦渣水泥時(shí)，由于這種水泥的水化熱較低，容易在施工當(dāng)中析水，導(dǎo)致建筑工程質(zhì)量的降低。所以在使用低熱礦渣水泥時(shí)，我們需要加入一些粉煤灰或者減水劑。

2.1.2 骨 料

骨料分為粗細(xì)兩類：細(xì)骨料指的是細(xì)度模數(shù) 2.79，粒徑0.381 mm 的中砂；粗骨料一般指的是 5 mm～40 mm 粒徑的碎石。在施工過(guò)程中應(yīng)盡可能選用粒徑大且性能良好的粗骨料，并向其中摻入粉煤灰或適量的減水劑、緩凝劑，用以減少混凝土的水灰比，降低水泥的用量，從而減少水泥的水化熱。

2.1.3 混凝土攪拌水溫控制

對(duì)混凝土攪拌水溫進(jìn)行合理控制，能有效減少水泥水化熱。在混凝土攪拌過(guò)程中，水溫一般控制在 4℃～13℃范圍內(nèi)；當(dāng)氣溫降到 0℃ 以下時(shí)，攪拌的水溫應(yīng)控制在30℃～40℃ 之間。

2.2 做好混凝土保濕保溫工作，降低內(nèi)外溫度差

對(duì)混凝土進(jìn)行保濕保溫，一方面能有效降低由于內(nèi)外溫度的差異而產(chǎn)生的表面裂縫；另一方面能有效預(yù)防混凝土溫度過(guò)低而產(chǎn)生的溫度裂縫。具體做法如下。

(1)在冬天進(jìn)行大體積混凝土施工時(shí)，在完成澆筑后，應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行覆蓋保溫工作，減少混凝土內(nèi)外溫度的差異。此外，還要對(duì)混凝土內(nèi)部的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)其內(nèi)部溫度的變化不斷調(diào)整保溫措施。內(nèi)部溫度越高，則養(yǎng)護(hù)溫度也要相應(yīng)的提升，以此保證混凝土的內(nèi)外溫度差異在 25℃ 范圍內(nèi)。但值得注意的是，養(yǎng)護(hù)溫度的變化速度要嚴(yán)格控制在0.9℃/h～1.5℃/h 的范圍內(nèi)。

(2)對(duì)混凝土長(zhǎng)期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，設(shè)置科學(xué)的拆模時(shí)間，合理減緩混凝土的降溫時(shí)間與降溫速度，最大化地發(fā)揮混凝土的應(yīng)力松弛效應(yīng)。

2.3 提高混凝土拉伸性能，減少混凝土收縮變形

(1)在混凝土原材料的選擇上，選用性能良好的粗骨料，并且加強(qiáng)混凝土的振搗工作。以此來(lái)提升混凝土的密度與伸縮性能，降低混凝土收縮變形的現(xiàn)象發(fā)生，以保障混凝土的施工質(zhì)量。

(2)在混凝土攪拌過(guò)程中，增加投料次數(shù)，盡量選用引氣劑，并且對(duì)混凝土進(jìn)行有效的振搗。將上下層混凝土的振搗搭接長(zhǎng)度控制在振搗器的振幅作用半徑距離內(nèi)，控制好振搗的次數(shù)與力度。以此減少混凝土泌水的現(xiàn)象發(fā)生。

(3)科學(xué)設(shè)置混凝土分縫分塊，盡可能地減少基礎(chǔ)過(guò)大的起伏。同時(shí)，要對(duì)混凝土施工進(jìn)行規(guī)范，盡可能地減少混凝土過(guò)大的高差以及側(cè)面的長(zhǎng)期暴露。以此來(lái)達(dá)到減少應(yīng)力的約束、降低混凝土收縮變形的目的。

2.4 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)措施

對(duì)澆筑大體積混凝土進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)，能最大限度地減少混凝土裂縫的出現(xiàn)，是大體積混凝土施工中非常關(guān)鍵的工作步驟。具體方法如下。

(1)對(duì)于剛澆筑完工的大體積混凝土，應(yīng)在其周圍設(shè)置欄桿進(jìn)行保護(hù)，避免在混凝土的承受力未達(dá)到 12 N/mm 之前有行人踩壓混凝土表面，造成對(duì)混凝土的損害。

(2)當(dāng)遇到下雨，施工人員必須在第一時(shí)間對(duì)剛澆筑完工的混凝土表面蓋上塑料膜。這樣可以有效地防止雨水對(duì)混凝土表面漿料的沖刷。

(3)混凝土澆筑結(jié)束后，要立即進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)以減少混凝土內(nèi)水分的揮發(fā)，并依靠其內(nèi)部的水分進(jìn)行自我保濕；如果混凝土進(jìn)行二次抹光需要掀開(kāi)覆蓋物，抹完之后必須立即進(jìn)行再覆蓋處理。在對(duì)混凝土添加粉煤灰時(shí)，應(yīng)保證充足的水分含量，以保證其性能穩(wěn)定，減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

(4)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間要嚴(yán)格依照國(guó)家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)≥14 d。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到14 d 的與達(dá)到 3 d 的相比較，其收縮變形率降低了兩成。所以說(shuō)，足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)減少混凝土裂縫有著重要的意義。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速增長(zhǎng)和我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的不斷加快，建筑工程建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。作為大型建筑工程重要的施工技術(shù)，大體積混凝土施工技術(shù)會(huì)得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用，應(yīng)當(dāng)引起建筑施工人員的充分重視。針對(duì)其施工中存在的溫度裂縫問(wèn)題，施工人員應(yīng)加強(qiáng)該技術(shù)的施工過(guò)程的控制，改良其施工原材料的成分，最大限度地降低水化熱作用。做好混凝土施工的保濕保溫工作，保持內(nèi)外穩(wěn)定的溫度差異，做好混凝土養(yǎng)護(hù)措施，能有效抑制混凝土裂縫的產(chǎn)生，保證大體積混凝土施工的質(zhì)量。從而整體提升大體積混凝土的施工水平，保障我國(guó)建筑工程的施工質(zhì)量，促進(jìn)建筑行業(yè)的健康、穩(wěn)定的發(fā)展。

[1]遲培云,楊旭,李金波.大體積混凝土的冬季冷法施工技術(shù)[J].低溫建筑技術(shù),2000(3).

[2]雷保棟,彭小金.基于溫度對(duì)大體積混凝土裂縫的影響分析[J].山西建筑,2009(7).

[3]李繼業(yè),王仲發(fā),郗忠梅.大體積混凝土結(jié)構(gòu)防止產(chǎn)生裂縫的措施[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002(1).

[4]于航.加強(qiáng)施工管理,控制大體積混凝土裂縫產(chǎn)生[J].建筑管理現(xiàn)代化,2000(2).

[5]王頂堂.大體積混凝土裂縫控制技術(shù)應(yīng)用研究[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008(6).

[6]崔慶怡,李西海,賈忠奎.高強(qiáng)粉煤灰大體積混凝土施工技術(shù)的探討[J].粉煤灰,2000(6).