大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的質(zhì)量控制

李佳興

摘? ? 要：在社會經(jīng)濟(jì)、科技高速發(fā)展的帶動下，現(xiàn)代建筑中對大體積混凝土施工提出了新的任務(wù)與要求，但大體積混凝土結(jié)構(gòu)在結(jié)束澆筑后，水泥的水化熱量很大，水化熱在積聚到混凝土內(nèi)部之后很難揮發(fā)掉，整個澆筑過程中，混凝土內(nèi)部溫度也會隨之不斷提升，表面會快速散熱，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外產(chǎn)生極大溫差，給混凝土內(nèi)部帶來一定壓應(yīng)力，外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致不同程度裂縫的產(chǎn)生，出現(xiàn)裂縫，則會對整個混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及可靠性造成不良影響。對此，本文分析了大體積混凝土裂縫的主要類型，并探討了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的質(zhì)量控制技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土施工;裂縫分析;質(zhì)量控制

1? 大體積混凝土裂縫的主要類型

1.1? 收縮裂縫

一般情況下，收縮裂縫分布不規(guī)則，往往呈現(xiàn)網(wǎng)狀，裂縫不大，通常有表面裂縫和貫穿裂縫兩類，并且會在較大程度上影響著工程結(jié)構(gòu)的性能。其中表面裂縫是在混凝土成型后的3—4天出現(xiàn)，在此時期的混凝土抗拉強(qiáng)度非常小，所以極易在收縮應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂縫。而貫穿裂縫主要是因?yàn)樵诖篌w積混凝土收縮環(huán)節(jié)，其內(nèi)部釋放熱量過程中會有溫度梯度收縮應(yīng)力的出現(xiàn)，導(dǎo)致混凝土截面出現(xiàn)開裂、變形，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)損毀。

1.2? 干縮裂縫

水泥類型、用量和成分，混凝土的水灰比，集料性質(zhì)與用量，外加劑的用量等均會影響到混凝土干縮。此外，混凝土內(nèi)部與外部水分不同程度的蒸發(fā)也會引發(fā)不同，變形結(jié)果：在外部因素影響下，混凝土表面水分蒸發(fā)速度較快，變形較大。而其內(nèi)部溫度變化不大，變形不明顯。在混凝土內(nèi)部約束下表面干縮變形出現(xiàn)拉應(yīng)力從而引發(fā)裂縫。

1.3? 溫度裂縫

一般情況下，溫度裂縫出現(xiàn)在溫差較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)或大體積混凝土表面。澆筑完成混凝土后，在硬化時水泥會出現(xiàn)水化熱散發(fā)大量的熱量。由于混凝土體積較大。所以在其內(nèi)部會積聚大量的水化熱，而難以在短時間內(nèi)散發(fā)，使得混凝土內(nèi)部溫度快速升高。到時混凝土表面能夠快速散熱，如此一來就會出現(xiàn)較大的內(nèi)外溫差，在混凝土表面會出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力，一旦此力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度最大限值，就會出現(xiàn)混凝土裂縫，該類裂縫一般出現(xiàn)在混凝土施工中后期。

2? 大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的質(zhì)量控制技術(shù)

2.1? 科學(xué)選取原材料，嚴(yán)格控制配比

原材料科學(xué)選?。海?）水泥。處于降低大體積混凝土裂縫出現(xiàn)幾率，水泥應(yīng)選擇水化熱低且凝結(jié)時間長的種類，比如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。另外在確定采用何種水泥后我們還要對市面上不同廠家的產(chǎn)品做水化熱試驗(yàn)，然后從中選擇出水化熱最低的牌子進(jìn)行采購;（2）粗骨料。粗骨料時除了要選擇連接級配在5—30以內(nèi)的碎石以外，含泥量以及針片狀顆粒含量分別要控制在低于1%和10%;（3）細(xì)骨料。細(xì)骨料要選擇優(yōu)質(zhì)中粗河砂，并且細(xì)度模數(shù)與含泥量分別控制在2.3mm～2.7mm和<2%;（4）粉煤灰。粉煤灰是混凝土中良好的摻和料，所以在其選擇上除了要一級之外，燒失量也應(yīng)較低;（5）外加劑。為了更好地防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，外加劑選擇上應(yīng)采取緩凝高效減水劑;（6）水。水地選擇應(yīng)不低于飲用水標(biāo)準(zhǔn)。配比嚴(yán)格控制：（1）適當(dāng)降低水泥用量。從實(shí)踐來看，在確保混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)情況下適當(dāng)降低水泥用量可以說是最有效的溫度控制方法，這樣有利于降低大體積混凝土裂縫地產(chǎn)生。一般來說水泥用量應(yīng)控制在每立方350g以內(nèi);（2）摻入粉煤灰。大體積混凝土中摻入粉煤灰不但能夠起到降低水泥用量的目的，同時它可以作為填充材料以及減少前者所產(chǎn)生水化熱。一般來說，配比中粉煤灰摻入量控制在水泥量的30%～40%內(nèi);（3）外加劑摻入。外加劑主要使用緩凝高效減水劑，其摻入除了可以使得混凝土延長凝結(jié)時間，延緩水化熱峰值以及降低表面溫度梯度以外，還能夠在將水灰比減小情況下防止塑性收縮裂縫地產(chǎn)生。

2.2? 重視冷卻水降溫

為了盡量避免溫差較大而造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，可在大體積混凝土中設(shè)置冷卻水管，進(jìn)而達(dá)到降溫的作用。在大體積混凝土澆筑施工中，水泥水化熱反應(yīng)會造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差較大，對此，可設(shè)置冷卻水管，綜合考慮施工現(xiàn)場實(shí)際需要，合理確定冷卻水管的長度、大小、壁厚等等，通過通入冷水，能夠降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水泥水化熱的溫度，避免產(chǎn)生裂縫。

2.3? 加強(qiáng)澆筑施工控制

在大體積混凝土澆筑施工過程中，可適當(dāng)縮短運(yùn)輸所需時間，同時適當(dāng)降低運(yùn)輸過程中的攪拌速度。如果施工期間環(huán)境溫度比較高，則需要對攪拌罐噴淋冷水，以起到降溫效果。在大體積混凝土澆筑施工中，可采用分層澆筑以及分塊澆筑的施工方式，并保證澆筑施工連續(xù)性。澆筑施工過程控制要點(diǎn)如下：（1）分層澆筑。在進(jìn)行大體積混凝土分層澆筑施工中，對于母層澆筑厚度，應(yīng)控制在1m～1.5m之間，可根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)前層混凝土澆筑完成后，應(yīng)在其初凝前進(jìn)行下層混凝土澆筑振搗處理，如果不能及時進(jìn)行下一層混凝土澆筑施工，則應(yīng)該將間歇時間控制在4—7d之間，當(dāng)前一層混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，再進(jìn)行下一層混凝土澆筑施工。另外，在混凝土澆筑施工前，還需根據(jù)施工縫施工要求，對結(jié)合面進(jìn)行全面清掃，并進(jìn)行浮漿和鑿毛處理，確保兩個混凝土澆筑面之間能夠保持良好的契合度。（2）分塊澆筑。如果混凝土結(jié)構(gòu)截面積在100m2以上，并且在前一層混凝土初凝前，不能完成下一層混凝土振搗施工，則采用分層澆筑施工方式可能無法保證施工質(zhì)量，對此，可采用分塊澆筑施工方式。在混凝土結(jié)構(gòu)分塊施工中，需對分塊區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的布局，將每塊面積控制在50m2以上，而對于分塊高度，則應(yīng)控制在1.5m以內(nèi)。對于上下鄰層混凝土之間的豎向接縫，可采用施工縫處理方式。

2.4? 完善后期養(yǎng)護(hù)工作

大體積混凝土極易受到太陽暴曬和雨水，以及冷空氣等方面的襲擊，進(jìn)而導(dǎo)致表面產(chǎn)生較大的溫度變化，引導(dǎo)不同程度裂縫的產(chǎn)生，所以，必須要重視、完善混凝土的各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工作。在結(jié)束混凝土澆筑之后，應(yīng)結(jié)合具體需求，通過覆蓋物的適當(dāng)增加，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。同時，對于冷卻水的供應(yīng)要給予有力保障，充分重視、不斷完善保溫與保濕養(yǎng)護(hù)工作，以此來將內(nèi)外溫差控制在合理范圍之內(nèi)。此外，對于內(nèi)部、表面測溫點(diǎn)的設(shè)置，應(yīng)重視溫度觀測的合理增加，且要實(shí)現(xiàn)對混凝澆筑后溫度情況的時刻了解，實(shí)現(xiàn)對混凝土溫差變化的準(zhǔn)確把握，從而將混凝土內(nèi)外溫差有效控制在25℃以內(nèi)。需要注意的是，養(yǎng)護(hù)工作需要不間斷運(yùn)行半個月以上，以達(dá)到降低混凝土內(nèi)部約束作用，減少收縮裂縫的發(fā)生幾率的目的。

3? 結(jié)束語

在當(dāng)前的工程項(xiàng)目建設(shè)中，大體積混凝土施工比較常見，大體積混凝土結(jié)構(gòu)剛度較大，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，并且施工方式便捷，但是，由于混凝土澆筑量較大，因此對于施工工藝的要求比較高，如果控制不當(dāng)，則會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，對此，應(yīng)注意選擇優(yōu)質(zhì)的施工材料，優(yōu)化混凝土配合比，加強(qiáng)混凝土澆筑等工序控制，在混凝土澆筑完成后，及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，這樣才能夠有效避免結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，保證施工質(zhì)量。

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