建筑施工工程中大體積混凝土裂縫防治

趙炳鑫 樓旦波

【摘 要】城市現(xiàn)代化建設(shè)中，高層建筑所占的比例越來(lái)越多。隨著建筑物高度、體積、厚度等逐漸增加，建筑基礎(chǔ)承受的荷載越來(lái)越大，所以大體積混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于土木建筑工程施工。為了保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工安全，本文詳細(xì)分析了建筑施工工程中大體積混凝土裂縫防治。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；防裂措施

一、大體積混凝土的施工技術(shù)

1.1 施工準(zhǔn)備工作

（1）大體積混凝土基礎(chǔ)施工應(yīng)同時(shí)滿足生產(chǎn)工藝和設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，其水平施工縫的設(shè)置應(yīng)滿足規(guī)范中溫度裂縫控制的要求。（2）大體積混凝土施工可供選擇的模板包括木模板、鋼模板和鋼木模板，其中木模板保溫效果較好，而鋼模板對(duì)保溫不利，采用時(shí)應(yīng)滿足溫控要求。（3）施工前，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況驗(yàn)算大體積混凝土澆筑塊體的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，制訂溫度控制技術(shù)方案，有效控制施工階段大體積混凝土的內(nèi)外溫差、升溫峰值以及降溫速率，防止施工中可能產(chǎn)生的有害溫度裂縫，確保施工質(zhì)量。

1.2 混合料配合比及其材料

（1）為了避免大體積混凝土由于水泥水化速率過(guò)快而形成過(guò)大的溫度應(yīng)力，施工單位在經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意的前提下，且滿足大體積混凝土強(qiáng)度等級(jí)大于 C20，可采用混凝土試件 60 天后的強(qiáng)度作為混凝土配合比設(shè)計(jì)、交工驗(yàn)收及評(píng)定的依據(jù)。（2）在進(jìn)行大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，在確保滿足設(shè)計(jì)所要求的混凝土強(qiáng)度、耐久性及工作性的前提下，應(yīng)盡量減少水泥劑量，并以降低大體積混凝土升溫速度為原則，以此降低混凝土澆筑時(shí)的降溫速率和內(nèi)外溫差控制的難度，同時(shí)減少后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

1.3 混合料的澆筑與養(yǎng)護(hù)

（1）大體積混凝土可采用推移式和分層連續(xù)式進(jìn)行澆筑（圖 1 所示，其中數(shù)字表示澆筑順序），澆筑過(guò)程中不得隨意留施工縫，應(yīng)滿足以下規(guī)定：應(yīng)根據(jù)所采用的振搗器振搗深度及混凝土施工和易性來(lái)確定混凝土的攤鋪厚度。泵送混凝土?xí)r，其攤鋪厚度宜控制在600mm內(nèi)；而非泵送混凝土?xí)r，其攤鋪厚度宜控制在 400mm 內(nèi)；當(dāng)進(jìn)行推移式澆筑或分層連續(xù)澆筑時(shí)，應(yīng)盡量縮短層間施工的時(shí)間間隔，在前層混凝土初凝前必須將次層澆筑完畢。前后兩層混凝土澆筑的層間間隔時(shí)間應(yīng)小于混凝土的初凝時(shí)間，其初凝時(shí)間由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。當(dāng)澆筑不及時(shí)，層間間歇時(shí)間大于混凝土的初凝時(shí)間時(shí)，應(yīng)按要求設(shè)置施工縫。推移式連續(xù)澆筑法適用于混凝土澆筑面積大、澆筑能力不足且一次連續(xù)澆筑厚度小于 3m的大體積混凝土工程。目前分層連續(xù)澆筑法應(yīng)用較為普遍，其優(yōu)點(diǎn)是澆筑時(shí)混凝土便于振搗，澆筑質(zhì)量有保證，同時(shí)該澆筑方法可以利用混凝土面層散熱，有利于降低混凝土澆筑塊的升溫速度。

圖1分層連續(xù)澆筑（左）推移式澆筑（右）

（2）當(dāng)采取分層澆筑法施工時(shí)，應(yīng)使混凝土的水平施工縫滿足下列要求：及時(shí)清除軟弱混凝土層中松動(dòng)的石子及澆筑面上的浮漿，使粗骨料均勻露出；澆筑上層混凝土前，用壓力水對(duì)混凝土表面進(jìn)行沖洗，保持澆筑面濕潤(rùn)，但不能有積水；當(dāng)采用非泵送或低流度混凝土?xí)r，澆筑上層混凝土?xí)r應(yīng)采用接漿措施。

（3）由于泵送的混凝土水灰比偏大，大體積混凝土在澆筑過(guò)程中普遍存在表面泌水現(xiàn)象，當(dāng)泌水現(xiàn)象較嚴(yán)重且沒(méi)有及時(shí)清除時(shí)，會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性，因此混凝土澆筑時(shí)應(yīng)及時(shí)清除其表面泌水，保證混凝土的澆筑質(zhì)量。

（4）當(dāng)大體積混凝土澆筑完畢后，應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求的溫控技術(shù)方法對(duì)混凝土進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，具體要求如下：采用的養(yǎng)護(hù)措施，應(yīng)能將混凝土澆筑塊的降溫速度和內(nèi)外溫差控制在規(guī)定的指標(biāo)內(nèi)；對(duì)于保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間的確定，應(yīng)根據(jù)混凝土收縮多產(chǎn)生的溫度應(yīng)力來(lái)進(jìn)行控制和確定，同時(shí)要求養(yǎng)護(hù)保溫大于 15天。保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)使混凝土表面保持濕潤(rùn)；養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到要求后逐步分層拆除保溫覆蓋層。

（5）為了應(yīng)對(duì)混凝土澆筑4-6小時(shí)內(nèi)可能出現(xiàn)的表面塑形裂縫，可選擇采用二次澆灌層或二次壓光進(jìn)行處理。

（6）保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)可采用草袋鋸末或塑料薄膜等材料來(lái)覆蓋混凝土和模板，覆蓋層的厚度應(yīng)滿足溫控計(jì)算要求，寒冷季節(jié)施工時(shí)則可搭設(shè)保溫?fù)躏L(fēng)棚。

二、大體積混凝土裂縫成因分析及控制

根據(jù)相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，在大體積混凝土早期裂縫引發(fā)因素中，有大約15%的是由混凝土材料選擇不當(dāng)造成，15%左右是由施工方面的影響造成，還有 5%左右是混凝土配合比設(shè)計(jì)不合理引起。下面來(lái)分析造成大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因。

2.1 混凝土的體積穩(wěn)定性

當(dāng)混凝土的體積穩(wěn)定性不好時(shí)，會(huì)影響其滲透性阻力，含溶液的物質(zhì)滲入后導(dǎo)致混凝土的耐久性能明顯降低，大體積混凝土的體積變化可以通過(guò)溫度應(yīng)力、干縮應(yīng)力和外荷載應(yīng)力三階段進(jìn)行分析。

2.2 水泥水化熱開(kāi)裂

大體積混凝土澆筑后，由于水泥水化作用釋放大量的熱量，使混凝土內(nèi)外會(huì)形成較大的溫差，當(dāng)該溫差作用下混凝土的不均勻變形受到約束時(shí)，形成的溫度應(yīng)力最終使混凝土產(chǎn)生開(kāi)裂。尤其是在夏季施工時(shí)，中午氣溫高達(dá) 38℃，陽(yáng)光曝曬下的地面溫度超過(guò) 50℃，同時(shí)混凝土在水化后還會(huì)釋放大量的熱量，溫度進(jìn)一步增加，如果大體積混凝土施工時(shí)不能快速有效的散熱，混凝土很容易產(chǎn)生溫度開(kāi)裂現(xiàn)象。因此施工中應(yīng)積極采用一系列措施來(lái)緩和混凝土的溫度開(kāi)裂。

2.3 混凝土的干縮

收縮性是混凝土自身固有的一種特性，即使在沒(méi)有承受荷載的情況下，混凝土自身的干縮變形仍能使混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.4 采用高性能混凝土施工

當(dāng)采用普通混凝土進(jìn)行大體積結(jié)構(gòu)施工時(shí)，所選用的水泥應(yīng)是高強(qiáng)度等級(jí)，同時(shí)水泥劑量也相對(duì)較高，在保證混凝土具備高強(qiáng)度的同時(shí)卻不一定能保證其輕度較小，因此在大體積混凝土施工中應(yīng)優(yōu)先選用高性能混凝土，不僅能同時(shí)滿足混凝土高強(qiáng)度和低輕度的要求，還能保證混凝土具有較好的體積穩(wěn)定性，混凝土澆筑后收縮和變形均較小，能有效提高大體積混凝土的抗裂性能。同時(shí)應(yīng)該指出的是超細(xì)活性摻和料和高效減水劑是高性能混凝土必須添加的，其可以增加混凝土的密實(shí)度，從而進(jìn)一步提高混凝土的抗?jié)B能力。高性能混凝土施工時(shí)應(yīng)采用泵運(yùn)送。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，新的施工技術(shù)的在建筑施工中的應(yīng)用，對(duì)于施工的進(jìn)展情況進(jìn)行分析，將減少施工裂縫中的問(wèn)題，為建筑經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。建筑企業(yè)的施工技術(shù)上也是要不斷突破的，因此，應(yīng)結(jié)合一定的施工技術(shù)，利用現(xiàn)代化的管理程序，加大技術(shù)開(kāi)發(fā)與人才的積聚，力爭(zhēng)在工程施工中的生產(chǎn)能獲得更好的程序。

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