淺談大體積混凝土施工的裂縫控制

馬慧慧 梁玉龍

摘要：在建筑工程生產(chǎn)過程中，混凝土的施工是十分重要的環(huán)節(jié)，裂縫的產(chǎn)生會對混凝土構件的剛度產(chǎn)生影響，進而降低建筑物結構的整體抵抗能力。大體積混凝土體積龐大容易造成內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生裂縫，是建筑施工中的一大難題。本文簡要分析了建筑施工中大體積混凝土裂縫的成因，著重探討了對大體積混凝土裂縫的有效控制方法和手段，旨在為建筑工程中大體積混凝土裂縫的預防和控制提供理論參考。

關鍵詞：大體積；混凝土；施工；裂縫；控制措施

中圖分類號：U77.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0046-01

1 大體積混凝土施工特點

大體積混凝土體積相對較大，一次性完成澆筑。在施工過程中，由于超負荷的溫度應力的存在，常常會出現(xiàn)裂縫。裂縫根據(jù)大小的不同可以分為宏觀裂縫和微觀裂縫兩種。其中，宏觀裂縫可以用肉眼直接觀察到，對建筑物的施工質(zhì)量有很大威脅；微觀裂縫一般不會影響工程的施工質(zhì)量，但是，微觀裂縫可能會在某些因素的作用下發(fā)展成宏觀裂縫，從而影響施工質(zhì)量。因此，在大體積混凝土工程的施工過程中，控制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展就成為質(zhì)量控制的關鍵所在。想要控制裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展就要找出在大體積混凝土施工過程中裂縫的成因及發(fā)展規(guī)律，從而降低裂縫出現(xiàn)的概率；對于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫要及時的進行處理，從而保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。

2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土裂縫的產(chǎn)生原因是多樣且復雜的，綜合的因素較多。裂縫的形成原因總結來說，主要包括三個重要因素：變形、荷載和材料性質(zhì)。絕大部分混凝土裂縫產(chǎn)生的來源于溫差、收縮和不均勻沉降造成的變形等原因，此外，混凝土裂縫的形成還受到建筑設計、混凝土材料自身性質(zhì)和配合比等因素的影響。綜合來說，混凝土裂縫總共可以分為溫度裂縫、沉降裂縫、收縮裂縫等三大類型。

大體積混凝土實體最小幾何尺寸一般不小于1m，體積過大通常會使得在澆筑混凝土的過程中，出現(xiàn)混凝土中心溫度較高而外表面溫度較低的現(xiàn)象。大體積混凝土內(nèi)外部的溫差過大會產(chǎn)生較大的溫度梯度，內(nèi)外部會形成一定的力，一旦外部拉應力超過混凝土的承受極限，勢必會引起混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3 大體積混凝土施工中的裂縫控制

通過以上分析可知，大體積混凝土的裂縫控制需要從消除溫度應力和收縮應力方面入手，而溫度應力與收縮應力和建筑材料的選擇及施工工藝有著直接的聯(lián)系。因此，想要解決大體積混凝土施工中的裂縫問題，進行良好的質(zhì)量控制，就要從合理選擇建筑材料和堅持科學的施工工藝兩方面做起。

3.1 做好施工前設計，預防裂縫產(chǎn)生

建筑施工前設計的不合理通常也是導致大體積混凝土裂縫的形成的一大因素，因此，在施工前的設計和準備工作中，一定要做好相應的規(guī)避措施。在設計環(huán)節(jié)，對于處于約束狀態(tài)下的結構設計要慎重處理，要合理配置構造鋼筋以應對結構變形余地不足的狀況，預防裂縫的產(chǎn)生。同時，要盡可能的避免結構斷面突變進而引發(fā)的應力集中，如若難以避免，要首先考慮構造配筋和補償收縮混凝土技術等手段。設計環(huán)節(jié)中除了要對于結構進行合理的設計和規(guī)劃，也要注意對于交叉作業(yè)時間的安排的合理性。

3.2 合理選擇建筑材料

1）水泥的水化熱作用是大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因之一。因此，在施工過程中應盡量選用低水化熱的水泥來進行混凝土的配置。其次，在滿足混凝土強度的前提下，盡量降低水泥的用量。2）選擇合適的骨料級配以降低水泥用量，提高混凝土和易性，降低水化熱釋放的速度，控制混凝土的升溫。為控制裂縫產(chǎn)生，粗骨料可以采用粒徑范圍5mm～20mm的碎石，含泥量不超過1%；細骨料則采用粒徑范圍在0.15mm～5mm級配良好的中砂，含泥量不超過2%。3）隨著科技的發(fā)展，作為混凝土重要組分的外加劑應用不斷增加。合理利用外加劑也可以很好地控制裂縫發(fā)展。因此，在滿足強度的要求下，應優(yōu)化混凝土配合比，利用外加劑提高混凝土的抗裂性能。例如在大體積混凝土中適當添加膨脹劑，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹應力可以抵消部分收縮應力，提高混凝土的抗裂強度。4）混凝土中加入粉煤灰、礦渣粉等摻合料可以減少水泥和水的用量，從而改善混凝土抗裂性能。因而，在大體積混凝土中可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式，降低水泥的水化熱，提高抗?jié)B抗裂能力。5）在混凝土中摻入一定數(shù)量的分散的短纖維所形成的纖維混凝土可以增強混凝土抵抗裂縫開展的能力。建筑材料是減少大體積混凝土裂縫問題的關鍵所在，施工企業(yè)要嚴格按照相關規(guī)定選擇建筑材料，做好材料驗收工作，堅決不能采用劣質(zhì)材料。建筑材料在存儲期間也要重視選擇合適的存儲環(huán)境，防治存儲不當而造成的材料質(zhì)量下降問題。還要定期檢查材料，一旦發(fā)現(xiàn)材料過期或性能不達標就要堅決棄用。

3.3 大體積混凝土表面養(yǎng)護

第一，可通過濕布覆蓋對大體積混凝土表面進行養(yǎng)護。當外界溫度較熱容易引起混凝土內(nèi)水分蒸發(fā)較快、墻體內(nèi)外溫差較大時，可利用在混凝土表面布設具有一定吸水性的步，并定時定量噴灑水分，達到對混凝土表面養(yǎng)護目的；第二采用濕砂養(yǎng)護策略。這種方法同濕布覆蓋異曲同工，更適用于面積較大的、混凝土表面的養(yǎng)護，通過濕砂可有效阻止混凝土內(nèi)水分的大量蒸發(fā)，從而降低混凝土表面開裂問題；三是太陽能保溫方法。若混凝土施工過程中環(huán)境溫度較低，則容易引起混凝土受冷劇烈收縮而出現(xiàn)裂縫，太陽能保溫法作為綠色環(huán)保的能源，可以大量應用在大體積混凝土表面的養(yǎng)護方面。通過在混凝土表面加蓋集熱裝置，從而加速硬化速度，并有效保持混凝土內(nèi)外溫度一直，不僅可以達到養(yǎng)護目的，而且可以降低工程能源消耗。

4 結束語

大體積混凝土工程的裂縫問題對工程質(zhì)量的影響不容忽視。雖然裂縫問題難以避免，但是在施工的過程中可以通過合理選擇建筑材料，采取適當?shù)厥┕すに噥頊p少混凝土的收縮，控制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。施工人員要嚴格按照施工工藝的要求進行施工，盡可能的避免裂縫的出現(xiàn)，以確保建筑物的質(zhì)量。

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