試論房建工程大體積混凝土裂縫的防治

■樂(lè)濤華 ■中國(guó)華西企業(yè)有限公司，江西 南昌 330000

1 大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

1.1 水泥水化熱

在水化的過(guò)程中，水泥會(huì)釋放一定的熱量，因?yàn)榇篌w積的混凝土，其結(jié)構(gòu)斷面比較厚，表面系數(shù)相對(duì)來(lái)講比較小，因此水泥釋放的熱量容易聚集在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部，不容易散失。這樣導(dǎo)致混凝土內(nèi)部水化熱沒(méi)有辦法有效的散發(fā)出去，導(dǎo)致溫度越變?cè)礁?，?nèi)外的溫度差不斷增大。在一定時(shí)間內(nèi)，混凝土釋放水泥水化熱，和混凝土單位體積內(nèi)水泥用量與水泥品種有一定的關(guān)系。因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)表面能夠自然散熱，實(shí)際上，混凝土內(nèi)部最高溫度大多發(fā)生于澆筑后最初的三到五天。

1.2 外界氣溫變化

在施工階段大體積砼的澆筑溫度會(huì)隨著外界氣溫的變化而不斷變化，尤其是氣溫驟降，會(huì)在很大程度增加內(nèi)外層砼的溫度差，對(duì)于大體積砼造成不利的影響。溫度應(yīng)力是因?yàn)闇夭町a(chǎn)生的溫度變形而導(dǎo)致的，溫差越大，溫度應(yīng)力也就越大，在高溫條件下，大體積的砼不容易散熱，砼內(nèi)部最高溫度通常能夠達(dá)到60 到65℃，有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間，因此，需要進(jìn)行溫度控制措施，避免砼內(nèi)外溫差導(dǎo)致的溫度應(yīng)力，防止裂縫的產(chǎn)生。

1.3 混凝土的收縮

在初期混凝土硬化的階段，水泥和其他骨料相互結(jié)合，體積發(fā)生變化，后期的表現(xiàn)是混凝土的內(nèi)部由于水蒸發(fā)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮的情況，這些因素都會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)很大的收縮應(yīng)力。當(dāng)收縮應(yīng)力到達(dá)一定程度時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生收縮的裂縫。因此，在重要的大型的房屋建筑項(xiàng)目進(jìn)行施工時(shí)，都要把混凝土自身的收縮性當(dāng)作一項(xiàng)重要的性能的指標(biāo)來(lái)做測(cè)定。出現(xiàn)收縮應(yīng)力的最主要的因素就是水泥用量和水量的配比。水泥與水的用量越高，混凝土收縮就會(huì)越強(qiáng)，與此同時(shí)，水泥質(zhì)量對(duì)于收縮應(yīng)力也有十分大的影響。這類(lèi)型的混凝土裂縫，很大部分都屬于表面的裂縫，呈現(xiàn)龜裂狀，形狀沒(méi)有規(guī)律可循。

2 大體積混凝土裂縫的防治措施

2.1 減小溫差

減小溫差的具體要求如下，混凝土的內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，混凝土溫度陡降應(yīng)小于10℃。在室外溫度為20 到30℃時(shí)，使用混凝土，其原因主要是因?yàn)樵诖藯l件下，混凝土內(nèi)部與外部的氣壓差減小，有效地防止了因?yàn)闇夭畲蠖纬傻牧芽p，與此同時(shí)，還降低了施工成本。結(jié)合理論數(shù)據(jù)，將石塊拌入混凝土的模具中，這樣也可以有效的防治因起溫差而引起的裂縫顯現(xiàn)。石塊具有吸收熱量的性能，在一定的混凝土中按照合理比例摻入一定數(shù)量的石塊，石塊在吸收熱量的同時(shí)也可以降低混凝土的使用，從成本這一塊來(lái)看，節(jié)約了成本。然而在摻入石塊的時(shí)候，要嚴(yán)格控制石塊的大小，強(qiáng)度等必須在合理范圍內(nèi)。混凝土在入模和出模的時(shí)候，對(duì)于溫度都有著嚴(yán)格的控制，在入模的時(shí)候，溫度一般控制在28℃以內(nèi)，在出模的時(shí)候，溫度一般要求控制在25℃之內(nèi)。倘若施工的時(shí)間是在夏季，也需要注意避免混凝土因?yàn)樘?yáng)的照射產(chǎn)生過(guò)高的溫度，調(diào)和水泥的水的溫度也不應(yīng)該過(guò)高。提高混凝土外部熱量，降低混凝土內(nèi)部熱量，通過(guò)外蓄內(nèi)降的方式，在外部用水或者各種簾子形成保溫層防止熱量消失，在內(nèi)部通常利用環(huán)保節(jié)能的金膠管或者使用軟膠管，利用水能夠吸收熱量的性能，不斷降低房屋建筑混凝土內(nèi)部的氣溫。

2.2 控制水泥與水的比例

水泥遇水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)是混凝土內(nèi)外溫度不同的主要原因，適當(dāng)?shù)慕档退嘤鏊螽a(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)度，就能夠有效降低混凝土表面由于內(nèi)外不同而形成的溫度差異。如果混凝土的外部有強(qiáng)大的壓力，則選擇使用膨脹幅度比較小的水泥。為了防止水泥水化速度過(guò)快，可以適當(dāng)?shù)奶砑悠渌幕瘜W(xué)試劑，延緩水泥凝固的速度，加長(zhǎng)水泥凝固的時(shí)間，利用粉煤灰即可以降低水泥遇水產(chǎn)生的熱量，又可以在一定程度上延緩水泥水化的速度，將粉煤灰拌入水泥中，使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。在特定的條件下，可以利用堅(jiān)硬的石頭減小混凝土膨脹的幅度。還可以通過(guò)縮短骨料之間的間距來(lái)減弱混凝土的收縮強(qiáng)度，把巖石構(gòu)成成分的砂礫控制在一定的單位范圍內(nèi)。選擇粗骨料的時(shí)候，應(yīng)該盡量挑選粒徑比較大的粗骨料，在節(jié)約工程施工成本的同時(shí)，減少水泥與水產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。在一定的混凝土中，盡量在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及要求的范圍內(nèi)提高水以及水泥的利用率，這也可以有效地減緩混凝土的縮水現(xiàn)象。

2.3 優(yōu)化選料和配料

要想有效控制混凝土的質(zhì)量，避免其出現(xiàn)裂縫，就需要從源頭進(jìn)行控制。材料的選擇十分重要，需要對(duì)于各種的混凝土材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，例如水泥的水化熱參數(shù)以及質(zhì)量，粗骨料的表面粗細(xì)程度和質(zhì)地堅(jiān)硬程度以及石料等配料雜質(zhì)含量有沒(méi)有超標(biāo)，有沒(méi)有明顯的堿性反應(yīng)，細(xì)骨料顆粒的大小、空隙的大小等各個(gè)方面的因素。與此同時(shí)，還需要對(duì)于各種添加劑的性能和質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。除了對(duì)于選料進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)外，還需要在混凝土配置的過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，混凝土配置需要確?？茖W(xué)設(shè)計(jì)，嚴(yán)格地控制水泥和水的用量，減少混凝土產(chǎn)生的收縮，避免混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂。

3 做好大體積混凝土的澆筑工作

在進(jìn)行大體積混凝土澆筑的時(shí)候，需要使用水平循環(huán)，斜面分層，一次到頂?shù)幕炷翝仓に?。在澆筑時(shí)，先在一個(gè)部位進(jìn)行施工，等到達(dá)到施工設(shè)計(jì)的標(biāo)高的時(shí)候，混凝土?xí)纬梢欢ǖ钠旅?，自然的流淌，然后在坡面上連續(xù)進(jìn)行澆筑工作，不斷循序的推進(jìn)施工。一般使用的方法有以下這幾種。

3.1 全面分層

全面分層就是在第一層全面澆筑完畢之后，再接下去對(duì)第二層進(jìn)行澆筑工作，在這個(gè)時(shí)候，第一層混凝土還沒(méi)有初凝，按照這種方法逐層進(jìn)行混凝土澆筑工作，直至施工結(jié)束為止。這種方案比較適用房屋建筑結(jié)構(gòu)的平面尺寸不是太大的房屋建筑，在施工的時(shí)候，需要從短邊開(kāi)始，沿著長(zhǎng)邊不斷推進(jìn)。在有必要的時(shí)候，可以將其分為兩段，施工人員同時(shí)從中間向兩邊或從兩邊向中間進(jìn)行澆筑工作。

3.2 分段分層

在澆筑混凝土的時(shí)候，先從底層進(jìn)行施工，澆筑到一定距離之后，再澆筑第二層，按照這樣的方式，不斷依次向前推進(jìn)，對(duì)于其他各層進(jìn)行澆筑工作。因?yàn)榭偟膶訑?shù)比較多，因此澆筑到頂之后，第一層尾端混凝土還沒(méi)有初凝，又能夠從第二段依次進(jìn)行分層澆筑。這種方案比較適合房屋建筑結(jié)構(gòu)厚度不太大或者是面積長(zhǎng)度比較大的工程。

3.3 斜面分層

斜面分層要求斜面坡度不超過(guò)三分之一，比較適用于房屋建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)房屋建筑厚度三倍的情況，進(jìn)行混凝土房屋建筑工作的時(shí)候，應(yīng)該從澆筑層下端進(jìn)行澆筑，然后逐漸向上移動(dòng)。

4 做好大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

4.1 澆水養(yǎng)護(hù)

對(duì)于混凝土使用澆水的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天，對(duì)于剛剛澆筑的、還處在凝固硬化狀態(tài)的混凝土，其水化速度比較快，澆水能夠使其保持在合適的潮濕的狀態(tài)，有利于水泥進(jìn)行水化作用，有效提高了混凝土極限拉伸強(qiáng)度，與此同時(shí)，還能夠避免混凝土表面出現(xiàn)脫水，產(chǎn)生干縮的裂縫。

4.2 混凝土表面保溫養(yǎng)護(hù)

在拆模之后需要立即覆蓋薄膜或者濕麻袋等對(duì)混凝土表面進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，其能夠有效起到隔離外部環(huán)境、降溫保濕的作用，主要是降低大體積混凝土塊體里外溫的差值，從而達(dá)到降低混凝土澆筑塊體的自約束力，還有，降低大體積混凝土塊體降溫的速度，有效利用混凝土自身的抗拉強(qiáng)度，提高混凝土承受外約束力的抗裂能力，從而達(dá)到防止或者控制溫度裂縫的作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

在房建工程施工中，施工單位需要根據(jù)工程的具體情況、施工環(huán)境等，制定詳細(xì)的策略，對(duì)于大體積混凝土施工裂縫進(jìn)行有效控制。積極主動(dòng)采取有效的措施避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，采取有效的防治措施，保證大體積混凝土施工的質(zhì)量，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及耐久性，從而促進(jìn)我國(guó)房建工程的發(fā)展。

［1］吳岳雄.淺談大體積混凝土施工裂縫的控制與預(yù)防［J］.山西建筑，2009(12):56-57.

［2］許建民.混凝土施工裂縫與控制［J］.水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2008(04):124-125.

［3］呂少春.淺析房屋建筑混凝土施工裂縫的有效控制［J］.中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2011(10):36-39.