土木工程設(shè)計中大體積混凝土裂縫的控制探討

范利鵬

摘 要：對于大體積混凝土裂縫而言，應(yīng)當根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件，明確裂縫的成因是否來源于升溫、內(nèi)外溫差等氣候性問題，并針對具體的成因，制定行之有效的預(yù)防施工方案，并強化施工質(zhì)量管理，應(yīng)用必要的施工措施，嚴格控制施工中構(gòu)件的內(nèi)外溫度差異，最大程度預(yù)防大體積混凝土裂縫，提高整體施工效益。鑒于此，本文對土木工程設(shè)計中大體積混凝土裂縫的控制進行了分析探討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：土木工程設(shè)計；大體積混凝土；裂縫控制

一、大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的常見類型

1、收縮裂縫

受到混凝土性能的影響，在澆筑混凝土后會出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象，引發(fā)裂縫。水泥用量和用水量是引起混凝土收縮的兩個主要因素，并且混凝土的收縮程度會隨著水泥用量和用水量的增加而增強，二者呈正比例關(guān)系。水泥品種不同，收縮裂縫的大小也會有一定的差異。混凝土的逐漸硬化過程中會伴隨有大量的熱量散發(fā)出來，在這個過程中引發(fā)的收縮存在一定的惡收縮應(yīng)力。隨著時間的推移，這個收縮力會發(fā)生一定的變化。當收縮力大于混凝土的最大抗拉力，就會出現(xiàn)收縮裂縫，在大體積混凝土的施工中，這種問題更加明顯。即使混凝土本身的收縮量比較小，也會由于水灰比的存在，出現(xiàn)較大的溫差，在雙重作用的影響下，應(yīng)力增大，最終引發(fā)裂縫。因此，在大體積混凝土施工之前，就應(yīng)該考慮到其自身收縮的因素，并進行測定和檢驗。

2、溫差裂縫

由于混凝土澆筑過程不能中斷，同時，大體積混凝土體積龐大，在混凝土的澆筑過程中，由于散熱速度的不同，混凝土內(nèi)部與外部會出現(xiàn)溫差，并且隨著時間的推移，溫差增大，當溫差增大一定程度就會產(chǎn)生裂縫。由于大體積混凝土的厚度較大，所以溫度裂縫的出現(xiàn)非常常見。

二、土木工程設(shè)計中大體積混凝土裂縫的控制措施

1、施工現(xiàn)場質(zhì)量控制要點

首先，確定好相關(guān)質(zhì)量的目標。只有確定了質(zhì)量目標，在施工中才能有針對性的質(zhì)量控制措施，它是質(zhì)量控制的依據(jù)。根據(jù)質(zhì)量控制目標，整理出現(xiàn)場質(zhì)量控制對象，以及在大體積混凝土施工中的質(zhì)量薄弱處，如此，在質(zhì)量控制措施的制定過程中具有一定的針對性。在質(zhì)量控制點的選擇上，應(yīng)該優(yōu)先選取質(zhì)量形象大、技術(shù)難度高工程為對象。然后，在施工過程中，管理人員注意記錄可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題以及引發(fā)問題的原因，繼而制定有針對性的預(yù)防及處理方法，提高工程質(zhì)量。其次，針對每一個環(huán)節(jié)的工序都要施行嚴格的質(zhì)量監(jiān)控，尤其是施工中比較細小的部分。對工序質(zhì)量的控制，應(yīng)該從工序活動條件質(zhì)量以及工序活動效果質(zhì)量兩方面進行，如果這兩點都能得到有效的控制，那么工序質(zhì)量就可以得到保證。施工過程中，施工人員必須嚴格要求自己，每一步工序都要仔細按照施工規(guī)范來完成，絕對不允許出現(xiàn)減少工序和材料的情況出現(xiàn)，不得擅自更改，這樣才能保障工序質(zhì)量。工序活動條件非常的繁瑣，但總的來說包括施工人員、施工設(shè)備、施工技術(shù)、施工條件和建筑材料這五類大的影響因素，若是能這些控制好了，那就等于質(zhì)量控制完成了一大半，剩下的就是將各個工序正確、穩(wěn)定的進行下去。

2、控制砼出機溫度及澆筑溫度

2.1砼拌合物的出機溫度管控

①根據(jù)施工經(jīng)驗和相關(guān)試驗表明拌合用的石子每升高1C°則使砼出機溫度升高0.342C°；②根據(jù)相關(guān)試驗計算水每升高1C°則使砼出機溫度升高0.313C°；③根據(jù)相關(guān)試驗計算砂每升高1C°則使砼出機溫度升高0.258C°；④根據(jù)相關(guān)試驗計算水泥每升高1C°則使砼出機溫度升高0.088C°；⑤由此可以看出，雖然粗骨料石子的重量占總重量的比例很大，但是比熱值較小，而砼中水的重量雖然不大，但是比熱較大。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，原料的溫度對砼的溫度影響程度為石子/水>細骨料砂>水泥，因此，當氣溫較高時，應(yīng)采用遮陽篷等設(shè)施減少砂石因太陽照射而溫度過高，必要情況下可以噴灑水霧進行降溫處理。當水溫較高時可以放入冰塊降溫。并合理選擇施工時間減少外界對拌合物溫度產(chǎn)生的影響。

2.2控制澆筑溫度

①砼入模溫度不宜大于30℃，砼澆筑體最大溫升值不宜大于50℃。②砼從攪拌機出料后，需要經(jīng)過專用車輛運輸運輸、泵送，施工等多道工序，距離遠、暴露時間長，溫度容易被外界因素影響。高溫時間特別是夏季應(yīng)減少施工或采取相應(yīng)的降溫措施，當環(huán)境溫度高于30℃時（模板及內(nèi)部敷設(shè)鋼筋及周圍溫度不超過40℃），為了有效控制澆筑時的溫差和冷量損失進而減少裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)采取如下措施：A泵車水平輸送管在太陽的照射下，溫度會升高進而對內(nèi)部的砼溫度產(chǎn)生影響，可以將管道外鋪設(shè)草袋等遮蔽物，同時定時使用冷水進行降溫，通過蒸發(fā)吸熱減少溫度的影響。B為了減少砼收到外界高溫的影響時間過長，應(yīng)采取措施如加大泵送量，提高澆筑施工效率。

3、混凝土運輸和現(xiàn)場試驗、化驗

混凝土運輸主要是通過攪拌站負責，并應(yīng)用混凝土罐車進行運輸，一般情況下每一車的裝載量為7.5m3。對此，在具體的施工過程中，工程部應(yīng)當調(diào)度增強與攪拌站的聯(lián)系，強化現(xiàn)場的指揮調(diào)度工作，務(wù)必將混凝土運輸、澆筑以及簡寫的所有時間控制到90min之內(nèi)，在工程開始之前，需要預(yù)先準備制定好混凝土貫徹的運輸路線圖。與此同時，對于在夏季天氣炎熱時候，必須根據(jù)大體積混凝土施工的具體技術(shù)規(guī)范要求，確保所有的混凝土都可以保持在最低溫度的情況下運送。

4、合理分塊分層澆筑

此種方式主要是將基礎(chǔ)的混凝土進行分縫、分期、分塊澆筑。由于大體積混凝土的澆筑方量過于巨大，在具體的施工過程中需要利用縱橫接縫技術(shù)以把大體積混凝土進行多塊分割，并根據(jù)水平的縫隙再將每一個基礎(chǔ)塊進行逐層澆筑。進行分縫分塊分層的目的有兩個：①有助于便捷施工，可以將大體積混凝土進行有層次的澆筑；②有效預(yù)防裂縫，將基礎(chǔ)塊的尺寸縮小，促進塊體散熱，降低了施工過程中的溫度應(yīng)力，從而將裂縫產(chǎn)生的可能性降低。

結(jié)束語

綜上所述，大體積混凝土在澆筑施工過程中會產(chǎn)生較多的水化熱，由于混凝土的表面能夠散熱，使得混凝土的溫度由中心向其表層遞減，不同的溫度決定了混凝土的內(nèi)部變形程度，因此混凝土的內(nèi)外部之間產(chǎn)生的變形也不完全一致，從而產(chǎn)生裂縫。因此控制裂縫應(yīng)從內(nèi)而外進行多方位的研究以及方法實施。

參考文獻

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