淺談建筑大體積混凝土工程建設(shè)的裂縫及其控制措施

安忠錄

青海金陽光建設(shè)工程有限公司

淺談建筑大體積混凝土工程建設(shè)的裂縫及其控制措施

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城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，使得高層建筑及超高層建筑逐漸增多，促進(jìn)了大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，但是基于諸多因素的影響，建筑大體積混凝土工程普遍存在裂縫，基于此，本文闡述了大體積混凝土工程的主要特征，對建筑大體積混凝土工程建設(shè)過程中產(chǎn)生裂縫的原因及其控制進(jìn)行了論述分析。

大體積混凝土工程；特征；裂縫；原因；控制措施

一、大體積混凝土工程的主要特征

大體積混凝土工程的特征主要表現(xiàn)為：施工完整性要求較高，不允許設(shè)置施工縫，一般需要連續(xù)進(jìn)行澆筑；混凝土工程的體積較大，澆筑后產(chǎn)生的水化熱比較大，并且積累了在內(nèi)部不易散發(fā)，這樣就會造成內(nèi)部和外部之間存在較大溫差，會產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力。大體積混凝土工程除了必須要滿足建筑的強(qiáng)度、剛度、完整性和耐久性等要求以外，還需要有效控制和防止溫度應(yīng)力而造成的結(jié)構(gòu)變形和產(chǎn)生裂紋等。通常在實(shí)際溫度高于25℃時就會有裂縫出現(xiàn)，甚至是在凝結(jié)時就出現(xiàn)不同程度的變形，這主要是由于大體積混凝土的體積比較大，無法有效排除水化熱而造成的。

二、大體積混凝土工程建設(shè)過程中產(chǎn)生裂縫的主要原因分析

大體積混凝土工程建設(shè)裂縫產(chǎn)生的主要原因有：(1)忽視工程整體性的原因?；诮ㄖこ探ㄔO(shè)的分工不同，相關(guān)工作日益細(xì)化，使得從業(yè)人員忽視了結(jié)構(gòu)本身的整體性及協(xié)調(diào)性，而建筑工程是一個整體性工程，在計(jì)算以及配筋時，必須考慮到結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間、構(gòu)件與構(gòu)件之間的變形協(xié)調(diào)問題，同時還需要重視相臨結(jié)構(gòu)構(gòu)件在角邊處的應(yīng)力影響。(2)忽視工程建設(shè)原則的原因。當(dāng)前我國規(guī)范規(guī)定的工程原則為：建筑工程建設(shè)必須要滿足承載力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)，前者是保證建筑結(jié)構(gòu)不會發(fā)生破壞及失穩(wěn)等破壞的極限標(biāo)準(zhǔn)，而后者則是保證建筑結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)超過正常使用狀態(tài)的變形、裂縫以及可靠、耐久等其它影響正常使用的極限標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前許多從業(yè)人員只注重滿足承載力極限狀態(tài)，而正常使用極限狀態(tài)卻往往被忽視。

三、建筑大體積混凝土工程建設(shè)裂縫的控制措施

1、混凝土配合比的合理設(shè)計(jì)?；炷僚浜媳鹊暮侠碓O(shè)計(jì)是保障建筑大體積混凝土工程順利施工的關(guān)鍵，具體而言，主要包含了水泥用量、摻合料、外加劑和砂骨料等材料的選配。首先，從水泥用量的確定來看，水泥用量的適當(dāng)減少將有效降低水熱化，在設(shè)計(jì)人員允許的情況下，混凝土應(yīng)根據(jù)為期兩個月的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行試配，一般需要經(jīng)過幾十組的試配之后才可以最終對水泥用量進(jìn)行確定。在這一過程中，需要先按照施工擬選擇的防裂方案及目前所具備的施工條件進(jìn)行混凝土水泥水化熱最高溫差值，再在科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上對最大溫度收縮應(yīng)力進(jìn)行估算，若在混凝土抗拉強(qiáng)度允許范圍內(nèi)，那么就說明選擇的防裂措施是可行的，能夠?qū)α芽p的出現(xiàn)起到一定的預(yù)防作用；若沒有在抗拉強(qiáng)度的允許范圍內(nèi)，那么可以通過降低水化熱的溫升值、改善施工操作工藝、調(diào)整混凝土的入模溫度、提高抗拉強(qiáng)度、降低混凝土內(nèi)外溫差、混凝土拌合物的性能等進(jìn)行重新計(jì)算，最終保障應(yīng)力不超出允許范圍才可以進(jìn)行下一步施工。其次，對于其他材料的確定，一是可以摻加復(fù)合型膨脹劑，補(bǔ)償收縮；二是本著節(jié)約水泥用量的原則，摻加較多的1級粉煤灰摻合料，增加混凝土的可塑性。

2、嚴(yán)格約束力控制。建筑大體積混凝土工程建設(shè)過程中，其約束力控制的技術(shù)要點(diǎn)主要包括：(1)減少內(nèi)部約束力。由于大體積混凝土的內(nèi)部約束來自于溫度應(yīng)力，那么只有減少溫度應(yīng)力才有可能減少內(nèi)部約束。還有一種保溫的方法，比如暖棚法、覆蓋法和蓄水法等。這些方式都是經(jīng)過實(shí)踐論述的、非常有效的保溫方法，能夠?qū)⒒炷羶?nèi)部溫度保持在一定范圍之內(nèi)，減少與外部溫度差異。(2)減少外部約束力。減少外部約束力，主要應(yīng)當(dāng)從如何減少地基對混凝土結(jié)構(gòu)約束力的角度出發(fā)。在當(dāng)前建筑工程市場上，減少地基對混凝與約束力的方法主要就是指設(shè)置滑動層的方法。所謂的滑動層，就是指在大體積混凝土和地基之間設(shè)置的瀝青油氈層或砂墊層。滑動層的設(shè)置能夠減少地基對大體積混凝土約束，保證混凝土地塊能夠自由變形，進(jìn)而降低裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

3、強(qiáng)化溫度控制。大體積混凝土工程建設(shè)中的溫度應(yīng)力問題，其最主要因素是混凝土的絕熱溫升，也就是說對絕熱溫升進(jìn)行有效控制就可以減弱內(nèi)外溫差，這一點(diǎn)我們首先可以借助于降低水泥水化熱的方式來實(shí)現(xiàn)，具體的措施主要包括：選用水化熱較低的水泥，如礦渣水泥；減少拌合水，摻加減水劑；減少水泥用量，摻加粉煤灰；在夏季環(huán)境溫度較高時，可以采用深井水降低拌合水的溫度等。其次，可以借助于其他的施工技術(shù)來減弱總溫升，具體包括：混凝土澆筑前預(yù)埋鋼管；混凝土澆筑過程中，分層澆筑；混凝土澆筑成型后，借助于循環(huán)冷水來降溫；最后，還可以通過相關(guān)的保溫措施，降低混凝土表面溫度下降速度，具體包括進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，或者是覆蓋防水草簾被等。

4、加強(qiáng)攪拌和澆筑施工控制。建筑大體積混凝土工程建設(shè)技術(shù)的應(yīng)用，必須嚴(yán)格的混凝土攪拌時間與材料的投放量，較之于普通的混凝土施工，大體積混凝土施工需要較長的攪拌時間，其原因主要大體積混凝土施工中摻入了較多的特殊外加劑及粉煤灰，這就會不同程度的減少單方水泥量，因此，在大體積混凝土攪拌過程中要適當(dāng)?shù)目刂破鋽嚢钑r間，通常情況下需要控制在半小時。此外，還應(yīng)計(jì)算好投放量，并由專人進(jìn)行管理，以此保證混凝土配比的科學(xué)性。混凝土澆筑是建筑工程中的重要環(huán)節(jié)，某種程度上決定著建筑施工質(zhì)量的高低。在施工過程中應(yīng)逐層進(jìn)行施工，也就是說只有在成功完成上一層澆筑之后才可以進(jìn)行下一層的澆筑，同時還要在上一層已經(jīng)處于初凝狀態(tài)時進(jìn)行下一層的施工，最終獲得最佳的施工效果。

結(jié)束語

綜上所述，建筑規(guī)模日漸增大推動了大體積混凝土施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，但是由于大體積混凝土施工技術(shù)難度大、工藝復(fù)雜的特征，在現(xiàn)代建筑大體積混凝土工程建設(shè)過程中，為了提高建筑工程質(zhì)量，必須加強(qiáng)對建筑大體積混凝土工程裂縫進(jìn)行控制。

[1]謝葉虎.建筑混凝土工程中的澆筑施工技術(shù)[J].裝飾裝修天地，2016

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[3]諸麗莎.探析大體積混凝土施工技術(shù)及裂縫控制[J].華夏地理，2016