大體積混凝土施工裂縫防治技術(shù)

邸金鋒

摘 要：本文針對于在大體積的工民建混凝土施工過程中，由于結(jié)構(gòu)截面過大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化容易產(chǎn)生裂縫，因此，必須嚴格控制工民建的大體積混凝土施工技術(shù)，為保證建筑工程的施工質(zhì)量。文中對工民建大體積混凝土施工裂縫的成因和在施工中易出現(xiàn)的問題進行了分析，并提出為避免裂縫出現(xiàn)所采取的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：工民建；混凝土裂縫；防治；措施；技術(shù)

工民建中的大體積混凝土施工工程己經(jīng)應(yīng)用廣泛。大體積混凝土就是指在認為現(xiàn)場所澆筑的混凝土其尺寸大到必須采取措施以對付水泥水化產(chǎn)生的熱量以及伴隨發(fā)生的體積變化，盡量減少溫度裂縫。在普通的混凝土配合比設(shè)計規(guī)程中規(guī)定：大體積混凝土---混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小尺寸不小于lm，或預(yù)計會因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫的混凝土?！痹诠っ窠ㄖ猩婕暗降拇篌w積混凝土施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)等的工民建工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，所以容易產(chǎn)生裂縫，影響到工程質(zhì)量。因此，在進行大體積混凝土的施工過程中，必須嚴格控制大體積混凝土的施工技術(shù)，保證建筑工程的施工質(zhì)量。

一、 大體積混凝土施工中的裂縫成因

工民建中的大面積混凝土中裂縫原因有多種，產(chǎn)生主要問題是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。

1.溫度應(yīng)力和溫度變形使混凝土產(chǎn)生裂縫

水泥在水化的過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，水化熱是混凝土內(nèi)部熱量的主要來源。而溫度應(yīng)力和溫差是成正比，溫差越大，溫度應(yīng)力也越大，當(dāng)混凝土的內(nèi)部與表面溫差過大時，會產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形，當(dāng)混凝土的抗拉強度不足以抵抗溫度應(yīng)力時，便開始產(chǎn)生溫度裂縫。因此，防止混凝土出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵就是在保證混凝土設(shè)計強度的基礎(chǔ)上，盡量降低水泥用量，減少內(nèi)部水化熱，控制大體積混凝土內(nèi)外溫差。

2.外界氣溫的變化使混凝土產(chǎn)生裂縫

對于混凝土的內(nèi)部溫度是由澆筑溫度以及水泥水化熱的絕熱溫度和混凝土的散熱溫度三者相疊加。外界溫度越高，混凝土的澆筑溫度也越高。外界溫度下降，尤其是驟降，將大大增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫度梯度，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，造成混凝土出現(xiàn)裂縫。此裂縫可通過調(diào)整混凝土摻合料、減小水化熱和控制溫升時間及增減保溫設(shè)施的方式進行施工控制。

3.混凝土干縮使混凝土產(chǎn)生裂縫

混凝土的拌和水中，只有約20%的水分是水泥水化熱所必需的，其余80%被蒸發(fā)。隨著混凝土的干燥就會出現(xiàn)干縮，混凝土的表面收縮較快，中心收縮較慢，則表面的干縮受到中心的約束，而在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，出現(xiàn)裂縫。此種裂縫多數(shù)體現(xiàn)為表面裂縫，雖然對混凝土整體防水效果影響不大，但是影響鋼筋保護層效果和觀感質(zhì)量。當(dāng)裂縫寬度超過O.2mm時，也達不到規(guī)范要求。此裂縫一般施工控制手段是增加表層防裂筋（網(wǎng)）和多次碾壓。

4.塑性收縮變形使混凝土產(chǎn)生裂縫

在混凝土硬化之前會產(chǎn)生塑性收縮裂縫、處于塑性狀態(tài)時。它的產(chǎn)生主要是由于上部混凝土的均勻沉降受到了限制，如遇有鋼筋或大的骨料，或者是平面面積較大的混凝土，其水平方向的收縮比垂直方向更難，這樣就會形成不規(guī)則的深裂縫。這種裂縫通常是互相平行的，間距為0.2一lm左右，并且有相當(dāng)?shù)纳疃?。防止出現(xiàn)這種裂縫的最好辦法，就是連續(xù)澆筑與修整抹面，并立即養(yǎng)護，保護混凝土免受風(fēng)吹日曬。

5.混凝土不均勻性使混凝土產(chǎn)生裂縫

混凝土在經(jīng)過運輸?shù)竭_施工現(xiàn)場，由于坍落度不同，石子粒徑和品種不同，振搗的密實度不同以及長距離運輸?shù)挠绊懙?，都會影響到混凝土的勻質(zhì)性。由于勻質(zhì)性不同，而造成混凝土的彈性模量不均勻，從而使得混凝土在收縮變形過程中導(dǎo)致應(yīng)力集中，引起裂縫。

二、大體積混凝土裂縫控制措施

1.盡量采用低熱水泥，引進三摻技術(shù)，降低水泥水化熱；2.施工前，對拌合材料預(yù)冷卻，降低澆筑溫度；3. 采用優(yōu)化的保溫保濕養(yǎng)護方法，控制內(nèi)外溫差，促進硬化，提高混凝土早期抗拉能力；4.分層、分塊澆筑減緩溫升，減小溫度變形；5. 增大混凝土密實度，提高材料變形能力；6.設(shè)計滑動層，減少對混凝土的約束應(yīng)力；7.設(shè)計溫度筋，加強混凝土整體性，提高抗裂性能；8.加強溫度監(jiān)測工作，從混凝土澆筑前就應(yīng)對混凝土各組分進行控制，及時發(fā)現(xiàn)問題，并為解決問題提高依據(jù)。

三、 大體積混凝土的施工技術(shù)

1.大體積混凝土的澆筑技術(shù)

在大體積混凝土的澆筑過程中，要注意是施工技術(shù)的控制，除了應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響。在大體積混凝土的澆筑具體可以采取三種澆筑方法：（1） 全面分層澆筑；這就是在第一層全面澆筑完畢后，在第一層混凝土還未初凝，然后進行澆筑第二層，如此類推，逐層連續(xù)澆筑直至澆筑完畢。（2）分段分層澆筑；也就是在混凝土澆筑時，先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此類推。目前大多數(shù)的工民建工程一般是都是多層或高層建筑，由于總的層數(shù)較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑。（3）斜面分層澆筑；也就是混凝土從澆筑層下端開始，逐漸上移。斜面澆筑一般要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況。

2.控制水泥材料

在水泥的原材料選用上要盡量選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水泥，采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等水泥品種。

3.要嚴格施工操作程序

要認真領(lǐng)會設(shè)計意圖，制定施工方案，嚴格按照設(shè)計要求和施工方案進行施工，嚴格施工操作程序，根據(jù)混凝土配合比要求。跟蹤檢查進入現(xiàn)場的混凝土質(zhì)量，監(jiān)理工程師應(yīng)目測混凝土和易性、離析狀況、混凝土用料規(guī)格，并按施工組織設(shè)計要求定時、定量抽查混凝土塌落度，在施工過程堅決杜絕偷工減料的現(xiàn)象。

4.加強大體積混凝土的養(yǎng)護

面對一項關(guān)鍵工作是大體積的混凝土養(yǎng)護，為了防止混凝土內(nèi)外溫差過大，造成溫度應(yīng)力大于同期混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時的施工情況和環(huán)境氣溫，采用“蓄水法”進行混凝土養(yǎng)護。并且在混凝土的早期養(yǎng)護中，溫濕條件要保持適宜，以達到兩個方面的效果：一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮；一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設(shè)計的強度和抗裂能力。endprint