關(guān)于大體積砼施工裂縫控制對(duì)策的研究

單興龍

【摘要】大體積砼由于其特有的特點(diǎn)統(tǒng)一產(chǎn)生使裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。所以必須在施工中采取措施進(jìn)行控制。本文分析了大體積砼裂縫的成因，并探討了大體積砼施工裂縫控制的措施。

【關(guān)鍵詞】工民建大體積砼；施工裂縫；控制措施

一、大體積砼裂縫的概念與成因

大體積砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫十分普遍。在全國(guó)調(diào)查的高層建筑地下結(jié)構(gòu)中，底板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的20%左右，地下室的外墻砼出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的80%左右。所以，砼結(jié)構(gòu)的裂縫是建筑工程長(zhǎng)期困擾的一個(gè)技術(shù)難題，一直不能很好地解決掉。如在正常的空氣環(huán)境中裂縫允許寬度為O 3～0 4rnm；在輕微腐蝕介質(zhì)中，裂縫允許寬度為O.2～0 3mm；在嚴(yán)重腐蝕介質(zhì)中，裂縫允許寬度為0 l～0 2mm。但對(duì)建筑物的抗裂縫要求過嚴(yán)，必將付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)?？茖W(xué)的要求是將其有害程度控制在允許范圍之內(nèi)。

大體積砼結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種：

（一）水泥水化熱

水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對(duì)較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無(wú)法及時(shí)散發(fā)出來(lái)，以至于越積越多，使內(nèi)外溫差增大。由于混凝土結(jié)構(gòu)表而可以自然散熱，實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3～5天左右。

（二）外界氣溫變化

大體積混凝土在施工階段，外界氣溫的變化對(duì)防止大體積砼裂縫產(chǎn)生起著很大的影響。砼內(nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，砼的澆注溫度也就會(huì)愈高。

（三）砼的收縮

砼在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為力的情況下的這種自發(fā)變形，受到外部約束應(yīng)力，使得砼開裂。引起砼的裂縫主要有塑溫度收縮等三種。在硬化初期主要是水泥石中產(chǎn)生的體秋變化，后期主要是砼內(nèi)部自由縮變形。

（四）澆筑因素

混凝土在澆筑過程中由于施工方法不當(dāng)，沒有進(jìn)行分層澆筑或在太陽(yáng)輻射較高的時(shí)段進(jìn)行澆筑，就會(huì)造成溫度失控現(xiàn)象，在內(nèi)部形成膨脹變形現(xiàn)象，膨脹造成地基內(nèi)部的應(yīng)力增大，致使混凝土結(jié)構(gòu)變形問題更加嚴(yán)重，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部承載過大而引起裂縫。

（五）外力方面的因素。

主要指溫度應(yīng)力，結(jié)構(gòu)不均勻沉降等。工程結(jié)構(gòu)在使用過程中，不可避免地要受到外界環(huán)境溫度的影響熱脹冷縮，當(dāng)結(jié)構(gòu)的脹縮受到約束限制，而不能自由脹縮時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力.當(dāng)溫度應(yīng)力超過一定的限度，就會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂。同樣，由于地基處理不善造成的結(jié)構(gòu)不均勻沉降政變了結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了附加應(yīng)力，也能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的開裂。

二、大體積砼施工裂縫控制對(duì)策

（一）材料控制

（1）水泥：優(yōu)先采用低強(qiáng)度水泥，水泥含堿量應(yīng)小于0 6%，此外，應(yīng)進(jìn)行水化熱檢驗(yàn)，7d水化熱不宜大于250Km'Kg。（2）細(xì)骨料、粗骨料應(yīng)采取連續(xù)級(jí)配或合理的摻配比例，含泥量不得大于1%，泥塊含量不得大干O. 25%；細(xì)骨料選用粗砂或中砂，含泥量不得大于l%，泥塊含量不得大于0 5%。（3）摻合料：優(yōu)先采用磨細(xì)礦粉，因其比粉煤灰更具耐久性，更有效降低每立方米砼中的水泥用量。（4）膨脹劑：摻入適量膨脹劑，它能對(duì)砼起補(bǔ)償收縮作用，減少砼的溫度應(yīng)力，但含堿量不應(yīng)大于0、75%。（5）外加劑：選用低收縮率的外加劑，應(yīng)有7d、28d收縮率試驗(yàn)報(bào)告，任何時(shí)期砼的收縮率均不得大于基準(zhǔn)砼的收縮率、外加劑每立方米砼帶入堿量不得超過1Kg，選用高效的緩凝劑和減水劑，減少水泥用量，推遲水化熱的峰值期。

（二）優(yōu)化混凝土配合比

（1）現(xiàn)場(chǎng)砼坍落度：泵送宜為80～140mm，坍落度允許偏差15mm，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)坍落度損失不應(yīng)大于30mmh總損失不應(yīng)大于60mm。（2）盡可能降低砼的干縮與溫差收縮，要根據(jù)選用的原材料不同、水泥試驗(yàn)的富余標(biāo)號(hào)不同，進(jìn)行各種試配，最后確定最佳配合比。

（三）不斷改進(jìn)攪拌工藝

即在攪拌混凝土?xí)r，改變以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子進(jìn)行攪拌的新方法。這種攪拌工藝被為裹砂法，也可稱為二次投料法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)泌水現(xiàn)象，混凝土上下層強(qiáng)度差減少，可有效地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中，從而使硬化后的界面過渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)加強(qiáng)。

（四）提高振搗工藝

澆筑后的混凝土，在振動(dòng)界限以前，給予二次振搗，能排除混凝土因潛水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，以減小內(nèi)部微裂，增加混凝土密實(shí)度，從而可使餛凝土強(qiáng)度提高10～20%左右。

（五）分層澆筑

根據(jù)結(jié)構(gòu)物的大小、鋼筋的疏密程度、混凝土供應(yīng)條件等具體情況，混凝土澆筑可采用全面分層澆筑和分段分層澆筑及斜面分層澆筑三種。分層澆筑具有以下3個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：其可防止因水化熱散發(fā)不出而引起的裂縫。由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，當(dāng)所澆筑的混凝土厚度較大時(shí)，混凝土內(nèi)部南水化熱而引起的溫度較高，與外界氣溫形成較大溫差，易形成混凝土表面裂縫。其二對(duì)支模系統(tǒng)有利。例如在超厚混凝土整板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工中，若采用常規(guī)模板支撐體系，下層樓面將承受較大的施工荷載，有可能破壞下層結(jié)構(gòu)，若采用分層澆筑方案，靠第一層先澆板承受后澆板的施工荷載，可大大減少施工中支模的費(fèi)用。其三可減少混凝土的一次澆筑量，容易組織施工。

采用分層澆筑施工方案的關(guān)鍵是保證疊合面結(jié)合牢固，保證厚板的整體抗力性能不因混凝土分層澆筑而下降。因此，保證分層混凝土扳協(xié)同工作是關(guān)鍵的。

（六）保溫、保濕養(yǎng)護(hù)

保溫、保濕養(yǎng)護(hù)是大體積混凝上施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。保溫養(yǎng)護(hù)的主要有兩個(gè)目的，一是通過減少表層混凝土的熱擴(kuò)散，降低大體積混凝土澆筑體的里表溫差值以及表層混凝土與環(huán)境的溫差值，減小混凝土澆筑體的自約束應(yīng)力；二是降低大體積混凝土澆筑體的整體降溫速率，延長(zhǎng)散熱時(shí)間，充分發(fā)揮混凝土強(qiáng)度的潛力和材料的松弛特性，利用混凝土的抗拉強(qiáng)度，以提高混凝土承受外約束力時(shí)的抗裂能力，達(dá)到防止或控制溫度裂縫的目的。

（七）加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的材料以及設(shè)備的管理

建筑工程施工過程中，材料和設(shè)備的質(zhì)量對(duì)建筑工程的質(zhì)量具有十分重要的影響，在施工管理過程中，應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)材料以及設(shè)備的控制力度，對(duì)材料和施工設(shè)備的采購(gòu)工作做好質(zhì)量把關(guān)，在材判以及設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)也要進(jìn)行詳細(xì)的檢查，對(duì)材料以及設(shè)備的各種資質(zhì)進(jìn)行把關(guān)，防止不合格的材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)，盡量避免對(duì)建筑施工的質(zhì)量帶來(lái)影響。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，大體積建筑裂縫滲漏形成的原因是多方面的，只要其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就可能產(chǎn)生裂縫、滲漏。裂縫、滲漏是工民建質(zhì)量的通病，但在實(shí)際的施工過程中只要嚴(yán)格切實(shí)按規(guī)范、規(guī)定執(zhí)行，認(rèn)真對(duì)待砌塊材料、砌筑工藝、粉刷、鋪貼及構(gòu)造處理等每一個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)積極學(xué)習(xí)、應(yīng)用新技術(shù)和新材料，就能有效地控制裂縫、滲漏問題。堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕そM織管理，完全可以控制大體積混凝土溫度裂縫和施工裂縫、滲漏問題的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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