大體積混凝土施工防開(kāi)裂措施

梁靈堅(jiān)

【摘要】本文首先對(duì)大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因展開(kāi)了分析，然后從工程施工的各環(huán)節(jié)入手探討了大體積混凝土實(shí)際施工防開(kāi)裂的措施，主要有混凝土原材料質(zhì)量控制、優(yōu)化混凝土配合比、大體積混凝土溫控措施等。

【關(guān)鍵詞】混凝土；大體積；裂縫；溫控

前言：大體積的混凝土工程很容易受到外界溫度的影響出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，大體積混凝土工程不但要滿足所承受的強(qiáng)度和耐持久性，還要盡可能地減少裂縫，控制好溫度。大體積混凝土施工過(guò)程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)就是必須控制好溫度，避免干縮產(chǎn)生裂縫，要想解決這一問(wèn)題就應(yīng)該在施工時(shí)采用合理的施工技術(shù)縮小混凝土的溫度差。為了確保大體積混凝土工程的質(zhì)量，施工過(guò)程中就要采取必要的措施?，F(xiàn)在我國(guó)許多大體積混凝土工程為了提高抗裂縫能力，采用級(jí)別高的混凝土通過(guò)精心配料完成，為了減小混凝土表面上的風(fēng)速情況，還設(shè)計(jì)采用了臨時(shí)的屏風(fēng)?；炷恋谋砻嬗镁垡蚁┍∧さ炔牧线M(jìn)行覆蓋最大程度地減少了混凝土中水分的蒸發(fā)，表面抹和后為了減少由于外界環(huán)境溫度變化引發(fā)的裂縫就需在表面噴涂保養(yǎng)劑，筆者通過(guò)分析大體積混凝土工程的防裂措施進(jìn)一步研究防止開(kāi)裂現(xiàn)象。

一、大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析

大體積混凝土工程施工條件復(fù)雜，工程要求質(zhì)量高，很多因素都可以導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫，但大多數(shù)裂縫的產(chǎn)生是因?yàn)榛炷僚c水化合時(shí)產(chǎn)生的熱量引發(fā)的熱應(yīng)力等超出了混凝土最大均勻塑性變形的抗力。因?yàn)楣こ腆w積很大，在施工中混凝土中的水泥運(yùn)作出來(lái)的熱量很難散發(fā)，才會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫度差異變大，使混凝土內(nèi)外兩端受壓而產(chǎn)生不同的應(yīng)力。而混凝土的抗拉強(qiáng)度比較小，在承受的拉應(yīng)力超出自身抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表層就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

混凝土在降溫時(shí)由于熱脹冷縮的原因混凝土的體積會(huì)收縮，收縮過(guò)程中會(huì)受到結(jié)構(gòu)自身的束縛，產(chǎn)生強(qiáng)大的收縮力和拉應(yīng)力。當(dāng)這些應(yīng)力再次超出混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)斷裂。這種收縮產(chǎn)生的裂縫嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成整個(gè)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重?cái)嗔眩瑥亩鴮?dǎo)致整個(gè)大體積工程崩潰。

二、控制大體積混凝土施工防開(kāi)裂的相關(guān)措施

2.1 混凝土原材料質(zhì)量控制

工程上一般采用商品混凝土。為盡量減少水泥的用量和抑制混凝土內(nèi)部溫度升高，應(yīng)對(duì)混凝土原材料進(jìn)行質(zhì)量控制，將粉煤灰加入到低水化熱普通硅酸鹽水泥中混合，這樣可以使水化熱作用有所減輕。為克服砂量偏多導(dǎo)致水泥用的多，可以使用5到30毫米的粗骨料，挑選顆粒形狀均勻和級(jí)配較好的粗骨料可以節(jié)省水泥。選用的中砂還需控制好泥的含量在百分之二以下，砂率控制在百分之43左右。

2.2 優(yōu)化混凝土配合比

優(yōu)化混凝土的配合比對(duì)于減小混凝土收縮開(kāi)裂的概率十分有效，使用高效緩凝、減水劑等高效外加劑能夠在促進(jìn)混凝土強(qiáng)度大幅度提高的前提下使水泥使用量和用水量大大減少，此外，加長(zhǎng)了混凝土上升至最高溫度所需的時(shí)間，減輕干縮。例如基礎(chǔ)混凝上配合比為每立方米： 水泥380kg，II 級(jí) 粉 煤 灰 60kg，細(xì) 骨 料 758kg，粗 骨 料l049kg，水 185lkg，GM—B 高效減水劑 2. 85kg。

2.3 混凝土坍落度控制

作為表示混凝土質(zhì)量的一大指標(biāo)，混凝土坍落度與混合用水量以及水灰比密切相關(guān)，是實(shí)際工程當(dāng)中，為了控制好水灰比，保證施工性能良好，試驗(yàn)人員應(yīng)該對(duì)混凝土進(jìn)行全面的坍落度實(shí)驗(yàn)，做好現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)和監(jiān)控，保證混凝土坍落度在一個(gè)檢測(cè)單位里不少于測(cè)試，且基本維持在4至6厘米左右。

2.4 混凝土施工過(guò)程質(zhì)量控制

進(jìn)一步加強(qiáng)施工過(guò)程的質(zhì)量控制，需要采取一系列的澆搗方面的控制措施?；炷?xí)蛘駬v時(shí)間過(guò)短而不均勻，但如果振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)出現(xiàn)不好的浮漿，所以振搗插入速度要快，拔出速度宜慢，二次振搗法的應(yīng)用，可以使混凝土更密實(shí)，利于澆筑之后的表面積水及時(shí)排出，兩次收光減少沉降裂縫，增大混凝土抗拉能力和彈性模量，使之盡可能不出現(xiàn)裂縫。

2.5 大體積混凝土的澆筑

連續(xù)澆筑要求從底層起采用分段分層澆注。澆筑時(shí)，第一，要注意分層厚度，為了消除層間裂縫，振搗要安排在下層混凝土凝固之前，上層振搗時(shí)相鄰下層還需插入大約5厘米，一般每層厚度需小于震動(dòng)棒的四分之五倍。第二，為了保證混凝土不離析，混凝土傾落高度較高時(shí)可沿溜槽等下落，且漏斗和串筒的距離要小于3米，這是因?yàn)榭紤]到了澆筑速度和攤平混凝土堆的能力。只有控制好振搗和坍落度，才能防止?jié)茶T產(chǎn)生泌水層，硬化后強(qiáng)度減小，破壞結(jié)構(gòu)整密性。第三，由于大體積混凝土表面水泥漿厚度十分大，所以需要做好表面處理，一般在初凝前通過(guò)刮平、碾壓、打磨等來(lái)是裂縫閉合。最后是施工縫的處理，為使新的和舊的混凝土結(jié)合緊密，在澆筑前，最好在施工縫上鋪上13毫米左右厚度的相似水泥砂漿。留置的水平施工縫應(yīng)該不能比地腳螺栓底端高，如果是垂直施工裂縫，則應(yīng)控制離地腳螺栓中心線250毫米以上。

2.6 大體積混凝土溫控措施

首先， 大體積混凝土的澆筑過(guò)程應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求，使混凝土均勻的隨著高度上升，進(jìn)行合理的分層和分段實(shí)施。澆筑過(guò)程中室外溫度很低的時(shí)候，澆筑混凝土的溫差應(yīng)該低于25℃。在養(yǎng)護(hù)大體積混凝土?xí)r應(yīng)該結(jié)合當(dāng)時(shí)氣候因素選擇控溫措施，同時(shí)按照需要測(cè)量澆筑后的內(nèi)外溫度，讓溫度控制在要求的范圍內(nèi)。

其次，產(chǎn)生混凝土表面開(kāi)裂的主要原因可能是混凝土的表面溫度突然急速下降，想要避免這種現(xiàn)象的主要做法就是保持溫度。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮很多地方晝夜溫度變化很大，只有讓內(nèi)部和外部的溫差保持相同，并且步步上升或下降才不會(huì)有溫度應(yīng)力，所以為了防止表面開(kāi)縫只要控制溫度在可以的范圍內(nèi)就可以。

此外，還可以采取降溫和預(yù)冷措施。應(yīng)該采用低熱水泥，同時(shí)使用適合的高效外加劑，改善骨料級(jí)配等，采取澆筑低流態(tài)混凝土，加摻合料等綜合措施，最大限度地減少水泥用量。為了充分削弱水泥水化熱溫度升高可以利用頂面散熱，在夏天溫度高，進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)實(shí)行薄層澆筑，還可以采用搭涼棚等簡(jiǎn)單可行的方法來(lái)使混凝土澆筑保持較低溫度，在粗骨料堆上加冷水、灑水噴霧、加冰屑拌和預(yù)冷骨料或者埋設(shè)冷卻管等進(jìn)行初期通水冷卻。

控制混凝土的入模溫度?；炷寥肽囟瓤刂圃?25℃ 以下，采用紅外測(cè)溫儀對(duì)入?；炷吝M(jìn)行便捷的溫度檢測(cè)。第一，在有利的溫度條件下實(shí)行澆筑，選取溫度較低的白天時(shí)段或者夜間進(jìn)行澆筑施工。第二， 實(shí)際施工中混凝土入模溫度還是維持在25攝氏度以上，需加入適量冰屑到拌和水中，來(lái)使水溫降低。當(dāng)混凝土冷卻到其內(nèi)部溫度與室外最低溫差小于20攝氏度后，方可拆除模板和保溫層。

三、結(jié)語(yǔ)

在大體積混凝土施工過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)防止和控制大體積混凝土施工開(kāi)裂問(wèn)題的目的，施工單位應(yīng)該采取有效的施工方法、施工工序和結(jié)合多種溫度控制措施，達(dá)到大體積混凝土質(zhì)量工藝標(biāo)準(zhǔn)和工程質(zhì)量要求，為后續(xù)的工程施工提供方便，有利于提高總體的工程質(zhì)量。

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