淺析大體積混凝土裂縫控制與工程應(yīng)用

郝艷平

（杭州正方商品混凝土攪拌廠,杭州311215）

淺析大體積混凝土裂縫控制與工程應(yīng)用

郝艷平

（杭州正方商品混凝土攪拌廠,杭州311215）

由于大體積混凝土施工時(shí)水泥的水化熱量大，并且聚集在構(gòu)件內(nèi)部不易散出，導(dǎo)致里表溫差較大，使大體積混凝土出現(xiàn)收縮裂縫，影響混凝土的整體質(zhì)量。因此，深入剖析裂縫產(chǎn)生的原因，并提出合理、有效的措施予以控制具有積極的意義。

大體積；混凝土；裂縫；控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.043

1 引言

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動(dòng)了大型、超大型工程項(xiàng)目的增多，大體積混凝土開(kāi)始廣泛應(yīng)用，成為工業(yè)建筑、橋梁、超高層建筑的基礎(chǔ)。但大體積混凝土在利用過(guò)程中會(huì)受到水泥水化熱、結(jié)構(gòu)內(nèi)外約束、外界氣溫變化、混凝土的收縮變形等因素的影響而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。如何控制裂縫的出現(xiàn)，保障大體積混凝土的施工質(zhì)量，成為工程界人士需要深入研究的重要課題之一。下面就對(duì)大體積混凝土的裂縫控制與工程應(yīng)用進(jìn)行探討，以供參考和借鑒。

2 大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因分析

2.1 水化熱的影響

水泥水化熱是導(dǎo)致大體積混凝土溫度升高的主要因素。水泥的水化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致混凝土在硬結(jié)過(guò)程中溫度升高。水化熱因?yàn)榇篌w積混凝土的截面面積較大而聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部無(wú)法散發(fā)出去，加劇了混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度升高。由于升溫時(shí)未完全硬化的混凝土彈性模量較小，相應(yīng)的抗拉應(yīng)力偏小，引發(fā)表面裂縫。隨著混凝土彈性模量以及抗壓、抗拉強(qiáng)度的提高，增強(qiáng)了對(duì)混凝土降溫收縮變形的約束。

2.2 外界氣溫變化的影響

混凝土的澆筑溫度會(huì)隨著外界氣溫的變化而變化，在外界溫度降低，尤其是溫度驟降的情況下，會(huì)增加混凝土內(nèi)部與外層的溫度梯度，形成過(guò)大的溫度差，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫?；炷羶?nèi)部的溫度由水化熱絕熱溫升、澆筑溫度及結(jié)構(gòu)物散熱溫度3方面疊加而成，溫差越大，溫度應(yīng)力越大。由于內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力過(guò)大，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫十分常見(jiàn)，所以必須重點(diǎn)控制。

2.3 混凝土的收縮變形影響

造成混凝土收縮的情況有很多，如膠凝材料、用水量等。另外，由于水泥的品種不同，使得干縮、收縮的量也不同。在水灰比較低的情況下，混凝土泌水現(xiàn)象嚴(yán)重，表面失水較多，而當(dāng)水分得不到及時(shí)補(bǔ)充，就會(huì)在表面形成裂縫，再加上溫度效應(yīng)等，裂縫就會(huì)向較大的方向發(fā)展。

3 大體積混凝土裂縫控制策略

3.1 混凝土澆筑

1）在進(jìn)行混凝土澆筑過(guò)程中要注意對(duì)水泥、砂漿進(jìn)行分

散布置，不能進(jìn)行集中澆筑[1]。同時(shí)注意準(zhǔn)備充足的混凝土材料，在澆筑過(guò)程中必須保持連續(xù)性，中間不能出現(xiàn)超出范圍的間歇作業(yè)。

2）要進(jìn)行分層澆筑。在大體積混凝土進(jìn)行澆筑作業(yè)時(shí)，需采用分層與分段澆筑方式，以有效保障混凝土內(nèi)外溫差的合理性。將布料分散在不同部位并盡量垂直于模板，澆筑厚度應(yīng)保持在300～500mm。當(dāng)澆筑厚度要求大于500mm時(shí)要按1∶6～1∶10的坡度進(jìn)行分層澆筑，這樣有利于水化熱散失，避免出現(xiàn)冷縫問(wèn)題。

3.2 科學(xué)選用材料，適當(dāng)使用外加劑

3.2.1 科學(xué)選用水泥

優(yōu)先選擇中低水化熱硅酸鹽水泥或低水化熱礦渣硅酸鹽水泥，如復(fù)合水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等優(yōu)質(zhì)水泥，有利于降低混凝土溫度梯度。水泥水化熱的指標(biāo)應(yīng)滿足3d的水化熱不宜大于240kJ/kg，7d的水化熱不宜大于270kJ/kg。

3.2.2 骨料控制

細(xì)骨料宜采用細(xì)度模數(shù)大于2.3的中砂，含泥量不應(yīng)大于3%。粗骨料宜選用連續(xù)級(jí)配，粒徑5～31.5mm，含泥量不應(yīng)大于1%。一方面應(yīng)盡量使用高強(qiáng)度骨料，另一方面砂率和坍落度應(yīng)盡量選用較小數(shù)值，以減小孔隙率，避免裂縫產(chǎn)生。

3.2.3 摻合料與外加劑

1）可適當(dāng)?shù)卦诨炷林屑尤肽芙档退療岬姆勖夯遥勖夯页四芨纳苹炷列阅芡?，還能減少水泥用量，節(jié)省成本。

2）添加UEA。在水泥硬化過(guò)程中，UEA能補(bǔ)償冷縮與干縮，從而降低裂縫發(fā)生的可能性。

3.3 降低混凝土入模溫度

施工時(shí)要采用加冷水或冷水澆筑等方式，有效平衡此施工環(huán)節(jié)混凝土的內(nèi)外溫差，降低混凝土入模溫度[2]。施工階段可采用預(yù)冷骨料，采用水冷法或者氣冷法來(lái)預(yù)冷骨料。由于運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸方法也會(huì)引起混凝土的溫度變化，因此，也要加強(qiáng)混凝土施工運(yùn)輸?shù)臏囟瓤刂?。季?jié)性施工應(yīng)注意選取施工時(shí)段，如高溫季節(jié)施工可以選擇夜間施工，并加強(qiáng)后續(xù)降溫。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著建筑工程日益復(fù)雜、規(guī)模不斷擴(kuò)大，大體積混凝土的裂縫控制變得極為重要。因此，在大體積混凝土施工時(shí)要科學(xué)選擇材料、控制澆筑作業(yè)、降低入模溫度，有效防止混凝土出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

【1】余虹君.建筑工程大體積混凝土裂縫控制與應(yīng)用策略研究[J].科技展望,2016(9)∶23.

【2】趙振宇.建筑工程大體積混凝土裂縫控制與應(yīng)用[J].四川水泥,2014 (12)∶74-75.

Analysis on the Crack Control of Large Volume Concrete and Engineering Application

HAO Yan-ping
(Hangzhou Zhengfang Commercial Concrete Batching Plant,Hangzhou 311215,China)

Because there is much hydration heat of cementin the construction of large volume concrete and the heat assembles inside the component and difficult to come out,which leads to the huge temperature difference between inside and outside,shrinkage cracks are often seen in the large volume concrete,and influence the overall concrete quality.Therefore,it is of positive significance to deeply analyze the causes for the cracks,and put forward reasonable and effective measures.

large volume;concrete;crack;control

TU755

B

1007-9467（2016）09-0102-02

2016-07-12

郝艷平（1981～），男，遼寧凌源人，工程師，從事商品混凝土生產(chǎn)技術(shù)研究。