大體積混凝土裂縫控制研究

莊孝敏 宋蘭平 郭 磊

(1 山東省交通科學(xué)研究院， 山東 濟(jì)南 250014；2 山東電力建設(shè)第三工程公司， 山東 青島 266100)

0 引言

建筑工程主要任務(wù)就是確保工程質(zhì)量，混凝土在工程中的多種結(jié)構(gòu)中都被廣泛應(yīng)用，為此，控制混凝土裂縫的產(chǎn)生以及確保其質(zhì)量極其重要。

1 導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

1.1 大體積混凝土厚度不達(dá)標(biāo)

項(xiàng)目工程在施工時(shí)，對(duì)于大體積混凝土的厚度有著相關(guān)設(shè)計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于工程項(xiàng)目所提出的厚度要求，需要項(xiàng)目施工隊(duì)嚴(yán)格按照大體積混凝土的厚度要求進(jìn)行施工，但是在項(xiàng)目的實(shí)際操作之中，有許多項(xiàng)目施工單位并沒(méi)有按照施工規(guī)范以及施工要求進(jìn)行施工，從而使得大體積混凝土的施工厚度不達(dá)標(biāo)，進(jìn)而影響到整個(gè)項(xiàng)目工程的建設(shè)質(zhì)量，使得項(xiàng)目在投入使用之后出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致滲漏問(wèn)題的發(fā)生。

1.2 大體積混凝土配比比例不當(dāng)

在項(xiàng)目施工時(shí)，由于對(duì)于項(xiàng)目施工所需要施工的大體積混凝土配比的確定不能夠很好的滿足建筑要求，從而使得建筑工程項(xiàng)目存在一定的項(xiàng)目建設(shè)隱患，不僅影響到大體積混凝土的性能，還會(huì)使得項(xiàng)目建成之后出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。另外，大體積混凝土的穩(wěn)定性會(huì)受到諸如外界物理壓力、化學(xué)作用等方面的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)形變，使得大體積混凝土的整體穩(wěn)定性受到影響最終導(dǎo)致大體積混凝土發(fā)生開裂問(wèn)題。

1.3 混凝土水化熱造成裂縫

混凝土在澆筑以后容易產(chǎn)生因?yàn)闇囟鹊淖兓鸬牧芽p。由于溫度變化，采用模注法( 混凝土等注入模具澆筑水泥板，施工流程為: 鋼筋加工→模板加工→模板立?！鷿仓炷痢０宀鸪B(yǎng)護(hù)) 的混凝土?xí)诙虝r(shí)間內(nèi)釋放很多的能量，由于體積小的混凝土和體積大的混凝土釋放熱量所需時(shí)間的不同，以及導(dǎo)熱性之間的差異，加之水化熱出現(xiàn)的熱量在混凝土內(nèi)部無(wú)法均勻釋放，加劇了內(nèi)部溫度的集聚，在溫度較高的時(shí)候混凝土的彈性變量相應(yīng)減小，內(nèi)應(yīng)變應(yīng)力變化程度也比較小，混凝土的內(nèi)部溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外部，因此產(chǎn)生明顯的溫度應(yīng)力，出現(xiàn)了混凝土損傷裂縫。

1.4 外界氣溫變化造成裂縫

外界氣溫降低幅度較大也會(huì)引起大體積混凝土出現(xiàn)裂縫?；炷翜囟入S著外界溫度的升高而增加，在這個(gè)過(guò)程中如果外界環(huán)境急劇下降，混凝土的表層的溫度也會(huì)隨之降低，處于不同的溫度和時(shí)間點(diǎn)的混凝土內(nèi)部溫度降低比外部溫度降低得慢，由此形式的溫差引發(fā)混凝土產(chǎn)生裂縫。

2 大體積混凝土裂縫控制策略

2.1 選擇合適的大體積混凝土材料

做好工程的防裂工作，需要根據(jù)工程項(xiàng)目的具體特征按照“因地制宜”原則，控制好工程項(xiàng)目的選材工作，由于施工地點(diǎn)的不同，需要將施工項(xiàng)目所在的環(huán)境因素進(jìn)行考慮，根據(jù)項(xiàng)目特征、環(huán)境因素制定出科學(xué)、有效的防裂縫方案。與此同時(shí)，工程選料影響因素眾多，需要結(jié)合工程部位、工程建設(shè)環(huán)境、安全等級(jí)等進(jìn)行綜合性的考量。對(duì)施工大體積混凝土的用量進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，以實(shí)驗(yàn)方式對(duì)大體積混凝土配比進(jìn)行確定，控制好大體積混凝土配比中的粗細(xì)骨料含泥量。項(xiàng)目施工中所用原材料質(zhì)量問(wèn)題，不僅對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響，還會(huì)對(duì)項(xiàng)目施工過(guò)程的安全性產(chǎn)生影響。對(duì)原材料供應(yīng)商進(jìn)行帥選，確保原材料符合施工要求。為確保施工質(zhì)量，可以在項(xiàng)目原材料進(jìn)入施工場(chǎng)地時(shí)，進(jìn)行材料來(lái)源登記，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)方便追查。進(jìn)行材料購(gòu)置時(shí)，確保抽樣檢測(cè)合格之后，還需要做好材料的審核工作，確保進(jìn)入施工場(chǎng)地的原材料質(zhì)量，為項(xiàng)目工程的施工奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 選擇合適的施工時(shí)間

大體積混凝土澆筑在時(shí)間選擇上有嚴(yán)苛的要求，澆筑不應(yīng)在烈日當(dāng)頭下進(jìn)行施工，因?yàn)橛捎谄毓庾尨篌w積混凝土材料在澆筑的過(guò)程形成一定的溫度差，從而在后期的使用過(guò)程中極容易導(dǎo)致材料膨脹，出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。而如果為了完成工程進(jìn)度應(yīng)該在施工過(guò)程中搭建防曬棚，并保持整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣流通。而最佳的施工時(shí)間應(yīng)在落日時(shí)分，這樣可以將大體積混凝土的溫度控制好，不容易形成過(guò)大的溫度差。

2.3 編制大體積混凝土澆筑方案及分析技術(shù)要點(diǎn)

如今，大體積混凝土澆筑工程存在工期短、復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)，繁瑣的技術(shù)流程等問(wèn)題，而合理的大體積混凝土澆筑方案將會(huì)縮短整個(gè)工程時(shí)間，提高工程效率。故而，大體積混凝土澆筑的方案中應(yīng)加入大體積混凝土澆筑需求，并在技術(shù)領(lǐng)域，要明確各項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，最好結(jié)合成一個(gè)具有明細(xì)的方案步驟，這樣不僅可以確保整個(gè)建筑工程的大體積混凝土澆筑質(zhì)量，還能保證工作穩(wěn)定順利的推進(jìn)。而在方案中最為重要的一點(diǎn)就是，要符合現(xiàn)代綠色建筑副歌，淘汰陳舊污染環(huán)境的澆筑材料，必要時(shí)要及時(shí)的更改方案，解決施工中遇到的任何技術(shù)問(wèn)題。

在整個(gè)建筑層面，大體積混凝土澆筑是分為多種形式的澆筑形式。包括，全面分層、分段分層以及斜面分層。所謂的全面分層澆筑主要是對(duì)較小的平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行作業(yè)，先從短邊開始，然后沿著長(zhǎng)邊逐次遞進(jìn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的逐層澆筑工程。而分段澆筑就是將整個(gè)大體積混凝土工程分為多段來(lái)進(jìn)行逐次澆筑，該澆筑形式多適用于面積小，長(zhǎng)度長(zhǎng)的平面結(jié)構(gòu)中。斜面澆筑正如名字一樣，適用于大體積混凝土具有流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)體中，其斜面的角度應(yīng)保持在30度以內(nèi)，并且要將整個(gè)平面的大體積混凝土壓實(shí)，保證在后期的使用中不會(huì)出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題，以此來(lái)確保澆筑的質(zhì)量。

2.4 混凝土測(cè)溫和養(yǎng)護(hù)

1)混凝土溫度測(cè)試。底板施工因混凝土澆筑量較大，所以硬化時(shí)可放出大量的熱，造成內(nèi)外的較大溫度差，從而引發(fā)收縮與溫度應(yīng)力，進(jìn)而致使裂縫的發(fā)生，嚴(yán)重影響工程的使用特性，因此，必須監(jiān)控好大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度。該項(xiàng)目中采取大體積混凝土計(jì)算機(jī)測(cè)溫一線通體系來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)控。在養(yǎng)護(hù)時(shí)，由于初始混凝土溫度升高過(guò)快，在1～7d，檢測(cè)每2h一次;7～28d，則每隔4h進(jìn)行一次，當(dāng)其內(nèi)、外溫度差低于25℃后停止;若溫度超出25℃，則應(yīng)及時(shí)加蓋進(jìn)行保溫。

2)混凝土的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。(1)底板中心處最高溫度計(jì)算。該工程項(xiàng)目混凝土澆筑安排于8月進(jìn)行，澆筑溫度為30℃，所用水泥量按330kg/m3計(jì)算，其水化熱經(jīng)查表可知為461kJ/kg，比熱C為0．96kJ/kg·k，它的比重為2400kg/m3，通過(guò)計(jì)算可得到其最終的絕熱溫升為71．1℃，雖然混凝土在完成澆筑之后將有絕熱溫升，然而受混凝土自身的散熱及外部因素影響，通常其絕熱溫升值無(wú)法達(dá)到。(2)底板混凝土的覆蓋保護(hù)。澆筑完底板的表層約10h，在初凝之前以鐵筒滾碾幾遍，并以木蟹進(jìn)行打磨，收水之后，再次以木蟹進(jìn)行搓干，使裂縫閉合，然后及時(shí)蓋上一層塑料薄膜、濕潤(rùn)麻袋和草袋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以達(dá)到保持溫度、濕度的效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，在未來(lái)，新材料，新科技，新的工藝將會(huì)不斷的涌現(xiàn)，從而豐富大體積混凝土施工的方式，有效提升建筑工程的質(zhì)量，希望本文的內(nèi)容對(duì)于相關(guān)工作的展開有所借鑒。