土木工程混凝土裂縫控制探析

楊未蓬（重慶交通大學(xué),重慶　400074）

土木工程混凝土裂縫控制探析

楊未蓬
（重慶交通大學(xué),重慶400074）

摘要：本文首先分析了土木工程混凝土施工中的裂縫成因等問題，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，就做好裂縫控制對(duì)策在土木工程混凝土施工中的應(yīng)用進(jìn)行了淺要的分析與探討。

關(guān)鍵詞：土木工程；混凝土裂縫；成因；控制對(duì)策

1　土木工程混凝土裂縫成因分析

（1）混凝土內(nèi)外溫差過大。澆注混凝土直至澆注完畢，因?yàn)榇罅康乃療釙?huì)在水化時(shí)產(chǎn)生，剛開始時(shí)會(huì)因?yàn)榛炷辆奂罅克療幔蚨鴥?nèi)部熱量不易揮發(fā)，進(jìn)而造成混凝土中內(nèi)外溫差過大，同時(shí)在混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)烈的拉應(yīng)力，導(dǎo)致拉應(yīng)力比此齡期的混凝土容許拉應(yīng)力大很多時(shí)，會(huì)形成溫度裂縫。另外，再加上通常大體積的混凝土配置鋼筋沒有深入到內(nèi)部，因而由混凝土承擔(dān)因過大的內(nèi)外溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力，導(dǎo)致更容易產(chǎn)生溫度裂縫。

（2）混凝土收縮。然而伴隨著初期大量水熱化混凝土的漸漸消失，混凝土在后期會(huì)逐漸蒸發(fā)內(nèi)部自由水，在外力不影響的條件下，混凝土?xí)殡S著硬結(jié)而自發(fā)的形成收縮和變形，但是，當(dāng)這種收縮變形產(chǎn)生時(shí)會(huì)因?yàn)閮?nèi)部鋼筋的影響而受限，進(jìn)而大量的拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生在混凝土當(dāng)中，如果混凝土承擔(dān)不了該拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

（3）溫度突變。在土木工程中，待澆注完畢主梁，因?yàn)樘枙?huì)暴曬主梁的側(cè)面，所以這部分的混凝土的溫度顯然比其他地方的要高，進(jìn)而造成內(nèi)部溫度上升呈現(xiàn)非線性，使得主梁因?yàn)樽约旱南拗飘a(chǎn)生過大的局部拉應(yīng)力，進(jìn)而因此產(chǎn)生溫度裂縫；除此之外，因?yàn)楸┯?、陣雨以及冷空氣等氣候變化原因，澆注完畢的混凝土表面溫度?huì)驟降，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外溫度形成梯形，如果溫度應(yīng)力達(dá)到一定的高溫，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

2　土木工程混凝土裂縫控制對(duì)策探究

（1）設(shè)計(jì)優(yōu)化。在設(shè)計(jì)土木的時(shí)候，必須結(jié)合工程當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r正確選擇混凝土配合比，而且還要布置適量的溫度鋼筋在易產(chǎn)生溫度裂縫的地方，以此和拉應(yīng)力抗衡，與此同時(shí)，選擇在規(guī)定范圍內(nèi)厚度最小的鋼筋保護(hù)層，防止由于過大厚度保護(hù)層而產(chǎn)生的溫度裂縫；除此之外，在劃分混凝土的過程中，必須利用后澆帶和伸縮縫的正確設(shè)置來進(jìn)行規(guī)則的分隔，同時(shí)還要根據(jù)科學(xué)設(shè)計(jì)的混凝土結(jié)構(gòu)形狀，擴(kuò)大混凝土水化熱的散熱范圍，進(jìn)而防止加快增加其內(nèi)部溫度，進(jìn)而分散應(yīng)力，減小產(chǎn)生溫度裂縫的可能性；而且，還要最大限度使用二次澆注的方法設(shè)計(jì)和施工混凝土，而且，在進(jìn)行二次澆注的過程中為了增加混凝土抗拉能力，必須在其中添加聚丙烯纖維網(wǎng)或者鋼筋網(wǎng)。

（2）材料控制。大體積的混凝土之會(huì)有溫度裂縫產(chǎn)生，原因在于混凝土釋放大量的水化熱，因此，盡可能使用水熱化程度較低的水泥在大體積的混凝土當(dāng)中，為了最大限度使用較少用量的水泥，還可以利用摻合料的方式，比如可以添加一些粉煤灰等。就混凝土的粗骨料的選擇而言，盡可能使用級(jí)配良好、強(qiáng)度高和粒徑大的粗骨料，可以有效防止混凝土產(chǎn)生收縮變形的現(xiàn)象，與此同時(shí)，也不會(huì)忽視含泥量和其它有害物質(zhì)的含量的控制。而在混凝土的細(xì)骨料的選擇上，就必須符合泵送的要求，盡可能使用細(xì)砂或者中砂，這樣可以保證以最小的表面積和空隙率充分減少使用水泥的用量。除此之外，為了更好地增加同齡期混凝土的抗拉能力，還可以采用摻加外加劑的方式進(jìn)行，有效提高了混凝土的和易性，減少水灰配比。

（3）施工控制。在實(shí)際施工混凝土澆注時(shí)，試驗(yàn)人員的職責(zé)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況，及時(shí)跟蹤坍落度和和易性變化現(xiàn)象并隨時(shí)測(cè)量，根據(jù)結(jié)果上報(bào)攪拌站并及時(shí)進(jìn)行處理。對(duì)于混凝土搗固人員來說，要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，考核通過之后才能夠上崗，并且要權(quán)責(zé)明晰，分工明確，特別是要由專職人員搗鼓和處理鋼筋集中的地方、端模、拐（死）角等，技術(shù)人員和施工員要跟班指揮現(xiàn)場(chǎng)。通過插入式的為主要方式進(jìn)行混凝土振搗，插入振搗最佳厚度為30cm，以垂直等距離插入到下層間距在60cm以內(nèi)，高度大約為5到10cm。施工人員必須邊振搗邊觀察，盡可能避免漏振或過振等現(xiàn)象。因?yàn)檫^于密集的梁體鋼筋，可以按照以下措施措施保證高質(zhì)量的施工：

混凝土的拌和集中于站集中，通過混凝土罐車運(yùn)輸至施工地點(diǎn)，經(jīng)過汽車泵泵送入模板當(dāng)中；

混凝土澆注分層大約為30cm的厚度，混凝土通過合適的緩凝措施，確保梁體混凝土在最先澆注的混凝土初凝前全部澆注完畢；灌注混凝土按照從梁端到跨中持續(xù)進(jìn)行的順序進(jìn)行；

利用撬棍在鋼筋密集的地方撬開鋼筋，等到灌注混凝土到這個(gè)位置后，經(jīng)由值班鋼筋工綁扎回復(fù)鋼筋；搗鼓嚴(yán)實(shí)全部部位之后，以混凝土停止下沉為準(zhǔn)，等到混凝土不再出現(xiàn)氣泡、呈現(xiàn)平坦的表面且乏漿，所有部分振搗結(jié)束之后，緩慢拿出振動(dòng)棒，防止和模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道和其他預(yù)埋件的劇烈撞擊；必須明確劃分搗鼓人員的施工范圍，權(quán)責(zé)明晰，防止漏搗混凝土澆注前先將木模板用水泡脹，避免因?yàn)檫^度干燥而吸水的現(xiàn)象。

澆注底部混凝土之前，采用布或者草袋覆蓋在頂面鋼筋上，避免粘附松散的要用布或草袋覆蓋，避免粘附松散混凝土；以設(shè)計(jì)要求為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置混凝土拌合物的入模含氣量。每拌制50m3混凝土或每工作班至少要進(jìn)行一次測(cè)試。

（4）冷卻管降溫。利用提前鋪冷卻管路在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部中，以此降低在硬化時(shí)混凝土內(nèi)部的溫度，保證腳注混凝土完畢后通水循環(huán)冷卻的正常實(shí)施，冷卻管路中的水量的范圍不能超過1.5m3/h，如果管內(nèi)為過高水溫，那么也會(huì)加快水流的速度和流量。施工的部位不能因?yàn)槔鋮s管的出水而受到影響，如果混凝土總體初步凝固，那么可以酌情通過該出水進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。待混凝土養(yǎng)護(hù)的步驟結(jié)束，為保證混凝土的強(qiáng)度以及其他不受中空的冷卻管的影響，所以下一步一般利用真空壓漿的方式完成注漿和壓漿的工作。

3　結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)土木工程混凝土施工中的裂縫等方面的問題難度比較大，耗費(fèi)時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，同時(shí)，外部客觀原因影響較大。因而進(jìn)行土木工程施工管理的時(shí)候必須符合相關(guān)的制度規(guī)范，減少客觀因素的影響。做好裂縫控制對(duì)策在土木工程混凝土施工中的應(yīng)用是非常必要的。只有做好土木混凝土施工的設(shè)計(jì)優(yōu)化、材料控制、施工過程管理以及養(yǎng)護(hù)管理等工作，才能真正做好土木施工中的混凝土管控，避免混凝土產(chǎn)生裂縫。

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