關(guān)于大體積砼施工裂縫的成因及控制

鄭祖奴

（南平市城市建設(shè)投資公司 353000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)建筑施工技術(shù)水平也隨之不斷發(fā)展，大體積砼開(kāi)始在建筑施工工程中得到應(yīng)用，并且為建筑工程質(zhì)量的提高提供了支持和保障。實(shí)際上，各國(guó)對(duì)于大體積砼的定義各不相同，但混凝土體積的膨脹以及水化材料放熱現(xiàn)象，都是導(dǎo)致大體積砼出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象的主要原因。因此在建筑施工中如何避免大體積砼施工裂縫的出現(xiàn)，是目前建筑工程所研究的重點(diǎn)問(wèn)題。

1 大體積砼施工裂縫成因分析

1.1 砼的材料性質(zhì)

砼是一種物理性質(zhì)比較脆弱的材料，其抗拉強(qiáng)度僅有抗壓強(qiáng)度的 10%左右，同時(shí)其伸縮變形能力也比較差[1]。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在極短時(shí)間內(nèi)砼的伸拉變形能力只能達(dá)到（0.6-1.0）*10-4左右，長(zhǎng)時(shí)間伸縮變形能力也只能達(dá)到（1.2-2.0）*10-4。

1.2 內(nèi)外溫差導(dǎo)致施工裂縫產(chǎn)生

其一，水泥水反應(yīng)。大體積砼在冷卻凝結(jié)過(guò)程中，由于水泥中存在水化材料的熱反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題上升的溫度升高。對(duì)于一般的柱體或者梁體構(gòu)件而言，由于其內(nèi)部尺寸比較小，便于散熱，因此內(nèi)部水化材料導(dǎo)致的溫度升高并不會(huì)給建筑工程帶來(lái)影響。但是對(duì)于大體積砼而言，一方面由于其尺寸構(gòu)件比較大，散熱性能比較一般，在內(nèi)部水化材料產(chǎn)生熱量的過(guò)程中，無(wú)法及時(shí)散熱，導(dǎo)致內(nèi)外部存在溫差并出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[2]。

其二，溫度驟降。由于大體積砼材料本身比較脆弱，在遭受溫度的快速變化時(shí)，會(huì)給大體積砼造成嚴(yán)重影響。例如在溫度比較低的冬季，過(guò)早拆除大體積砼外膜，會(huì)導(dǎo)致砼表面溫度驟降，并且出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。砼材料本身的收縮拉伸能力比較差，在溫度驟降的環(huán)境下就會(huì)出現(xiàn)裂縫，由于這種裂縫只出現(xiàn)與大體積砼表面比較淺的位置，不會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成影響。

其三，內(nèi)部溫差。內(nèi)部溫差是指大體積砼在不同時(shí)間段的同一點(diǎn)上存在溫度差異，例如大體積砼表面溫度與外界環(huán)境溫度比較相似，而與內(nèi)部溫度存在較大差異。這種溫度差會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，并導(dǎo)致大體積砼表面出現(xiàn)裂縫。根據(jù)實(shí)踐表明，大體積砼受外部環(huán)境影響比較大，同時(shí)溫度的升高或者降低會(huì)給砼造成壓力，因此在溫度發(fā)生明顯變化的環(huán)境內(nèi)，大體積砼經(jīng)常發(fā)生裂縫問(wèn)題[3]。

其四，濕度問(wèn)題。根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，在大體積砼澆筑成型之后，如果缺乏合理有效的養(yǎng)護(hù)措施，例如沒(méi)有在澆筑完成之后給大體積砼表面覆蓋一層保溫膜等，就會(huì)使得表面水分快速蒸發(fā)，并導(dǎo)致大體積砼內(nèi)外部出現(xiàn)收縮不均勻的情況，產(chǎn)生裂縫。

2 大體積砼施工裂縫的控制

2.1 嚴(yán)格控制大體積砼的組成材料

由于砼是一種比較脆弱的材料，對(duì)于原材料的要求比較高，因此為了提高建筑施工質(zhì)量，就需要對(duì)砼的組成材料進(jìn)行嚴(yán)格控制。其一，選擇科學(xué)合理的原材料。首先，嚴(yán)格控制水泥材料。由于砼內(nèi)部需要具有一定的抗裂性能以及耐熱性能，砼外部需要在具備抗裂性能的同時(shí)，還具備抗腐蝕性能、抗凍性能等，因此在選擇水泥材料時(shí)，優(yōu)先選擇低熱礦渣水泥用于砼內(nèi)部，中熱砼酸鹽水泥等用于砼外部，從而提高砼性能。其次，適當(dāng)添加混合材質(zhì)。根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)可知，在砼組成材料中適當(dāng)添加混合材料能夠在一定程度上提高砼的抗裂性能。最后，為了延緩大體積砼內(nèi)水化熱反應(yīng)，還需要向砼中加入適當(dāng)緩凝劑，延緩水化反應(yīng)效率[4]。其二，適當(dāng)添加粉煤灰。根據(jù)實(shí)際情況需要，在保證膠凝材料總量的前提下，盡量減少水泥的使用，并適當(dāng)添加優(yōu)質(zhì)粉煤灰代替水泥作為組成材料。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，一般粉煤灰的添加量應(yīng)該為水泥重量的15%-20%。在砼組成材料中添加適當(dāng)?shù)姆勖夯?，不僅能夠充分發(fā)揮其物理填充效果，而且在一定程度上能夠增加砼密度，避免砼的離析、收縮現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而優(yōu)化砼的物理性質(zhì)和性能。此外，將粉煤灰作為砼組成材料能夠延緩水化反應(yīng)的反應(yīng)速率和時(shí)間，降低水化過(guò)程中所釋放的熱量。其三，選擇合適的粗細(xì)骨料。一般而言，在配置大體積砼的過(guò)程中，需要添加細(xì)度模數(shù)在2.5-3.0范圍內(nèi)的，并且含砂率在0.3左右的中粗砂作為骨料材料。在經(jīng)過(guò)一定量的配制之后能夠提高砼的整體使用效果，但是需要注意的是在選擇骨料的過(guò)程中要關(guān)注含砂率，過(guò)高則代表粗骨料比較少，細(xì)骨料比較多；過(guò)低則反之，無(wú)論如何含砂率最好要在0.3左右，避免大體積砼出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。其四，合理配置砼的混合比。在設(shè)計(jì)砼的配置比過(guò)程中，不僅要根據(jù)施工過(guò)程中所收集的數(shù)據(jù)和信息，還需要根據(jù)砼的強(qiáng)度以及質(zhì)量進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要考慮后期砼的強(qiáng)度問(wèn)題，綜合考慮大體積砼的混合配置比。

2.2 優(yōu)化大體積砼的施工過(guò)程

首先，實(shí)時(shí)控制大體積砼施工過(guò)程中的溫度。這就需要：其一，做好砼的保濕和保溫工作，例如在夏季進(jìn)行施工時(shí)，要做好防曬措施；在冬季施工時(shí)，要做好保溫措施，避免大體積砼內(nèi)部出現(xiàn)急劇的溫度變化。其二，做好溫度與濕度的監(jiān)管工作。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在對(duì)大體積砼內(nèi)外部進(jìn)行溫、濕度監(jiān)管時(shí)，可以采用信息化設(shè)備儀器進(jìn)行檢測(cè)，一旦大體積砼內(nèi)外溫度差超過(guò)20℃左右，就需要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整措施，避免施工裂縫的出現(xiàn)。其次，在進(jìn)行大體積砼施工過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際外界環(huán)境情況，適當(dāng)降低大體積砼澆筑過(guò)程中的溫度。這就需要盡量避開(kāi)高溫天氣進(jìn)行澆筑，若要在夏季進(jìn)行澆筑還需要對(duì)骨料進(jìn)行預(yù)冷，降低混凝土攪拌物的溫度。同時(shí)還可以在混凝土材料內(nèi)加入一定量的緩凝型減水劑，延緩澆筑建模的強(qiáng)度[5]。最后，還需要進(jìn)一步削減溫度應(yīng)力?？梢岳梅謱臃謮K澆筑，設(shè)置合理的位置進(jìn)行澆筑，從而消除溫度應(yīng)力，減少每次澆筑過(guò)程中所需要的時(shí)間和蓄熱量。

2.3 大體積砼的養(yǎng)護(hù)

其一要進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，降低大體積砼表面熱度的擴(kuò)散，或者延緩溫度的下降，從而避免大體積砼表面出現(xiàn)裂縫。同時(shí)該能夠利用相關(guān)材料延緩大體積砼表面的散熱時(shí)間，將大體積砼內(nèi)外部溫差控制在砼抗拉力范圍內(nèi)，避免產(chǎn)生貫穿性裂縫。其二要進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，避免澆筑完成之后的大體積砼表面的水分快速蒸發(fā)而造成的干縮裂縫。這就需要確保大體積砼能夠在25-40℃左右的潮濕環(huán)境內(nèi)進(jìn)行澆筑，從而提高砼的伸拉強(qiáng)度，從根本上防止裂縫出現(xiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在大體積砼的施工過(guò)程中，無(wú)法徹底杜絕裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。但是能夠產(chǎn)生裂縫問(wèn)題的多個(gè)方面出發(fā)，對(duì)大體積砼的施工裂縫進(jìn)行控制，進(jìn)而有效的避免裂縫的存在以及其給施工質(zhì)量造成的影響，從而提高整體的施工質(zhì)量和效果，進(jìn)而為提高建筑物整體質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

[1]姚亮.大體積砼施工裂縫成因分析及控制技術(shù)研究[J].商品與質(zhì)量,2017(19):232-233.

[2]何強(qiáng).大體積混凝土施工中的裂縫成因及控制措施分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017(10):63-64.

[3]項(xiàng)志紅.試述大體積混凝土施工中的裂縫成因及控制措施[J].工程技術(shù):全文版,2017(1):82-82.

[4]張?jiān)粕?大體積混凝土裂縫成因及施工技術(shù)控制要點(diǎn)[J].河南科技,2017(19)：67-68.

[5]陳茂峰.探討大體積混凝土施工中的裂縫控制[J].四川水泥,2017(5):260-260.