簡析建設(shè)工程大體積混凝土裂縫防治要點

余學(xué)光 王建成

摘 要：混凝土產(chǎn)生裂縫是目前工程建設(shè)中普遍存在的質(zhì)量通病，會降低結(jié)構(gòu)的承載力度、耐久性及抗?jié)B能力，還影響建筑物的外觀和使用年限，嚴(yán)重者將會影響到人民的生命和財產(chǎn)安全。裂縫防治始終是大體積混凝土施工的關(guān)注重點。從裂縫產(chǎn)生機(jī)理出發(fā)，對應(yīng)性地歸納了大體積混凝土裂縫的防治措施。采取這些措施可有效減小裂縫發(fā)生的概率，從而大大提高水工建筑物的使用年限。

關(guān)鍵詞：市政公用工程;大體積混凝土;裂縫防止

1 引言

混凝土具有良好的抗壓性能與耐久性能，在工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。隨著材料科學(xué)的進(jìn)步、社會生產(chǎn)力的提高和施工工藝水平的提升，工程結(jié)構(gòu)混凝土一次性澆筑量不斷加大，而同時混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷也越發(fā)明顯，如抗拉性能差、受拉變形能力小、容易開裂等。因此，目前在工程實施過程中，這種混凝土裂縫已經(jīng)被視為一種質(zhì)量通病，甚至作為一項課題被專門研究加以防止。

2 大體積混凝土的定義及種類

（1）根據(jù)GB 50496—2018《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，我們將建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土稱為大體積混凝土。而SL 677—2014《水工混凝土施工規(guī)范》的規(guī)定，則將工程中澆筑塊體尺寸較大、需要考慮采取溫度控制措施以減少裂縫發(fā)生概率的混凝土叫做大體積混凝土。

（2）大體積混凝土裂縫的種類。尺寸大于1米的混凝土結(jié)構(gòu)，一般都稱作為大體積混凝土，大體積混凝土一般都具有以下幾種基本特性：施工工藝比較復(fù)雜、混凝土的使用量比較大、混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的熱量多。一定的溫度和混凝土干縮都能夠?qū)е禄炷脸霈F(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，裂縫的程度基本可以分為貫穿、深層、表面三種，其中貫穿是最為嚴(yán)重的混凝土裂縫現(xiàn)象，其直接影響建筑的安全性能，可以說是貫穿的裂縫現(xiàn)象直接將混凝土結(jié)構(gòu)切斷，破壞了其整體性和穩(wěn)定性。對混凝土結(jié)構(gòu)危害最小的裂縫是表面裂縫，但是表面裂縫也不能被忽視，一些表面裂縫也可能引起貫穿裂縫。這種裂縫對建筑工程的整體質(zhì)量會有一定的影響，但是如果能夠把混凝土裂縫控制在一定的范圍內(nèi)就不會對工程的安全性能造成威脅。一般來說，室內(nèi)環(huán)境的最大混凝土裂縫寬度應(yīng)當(dāng)控制在0.3m以下，室外環(huán)境中的最大混凝土裂縫寬度應(yīng)該控制在0.2m以下。

3 大體積混凝土裂縫發(fā)生的主要原因

3.1 溫度與濕度因素

在大體積混凝土材料應(yīng)用過程中首先應(yīng)當(dāng)了解其成分，混凝土的制備需要應(yīng)用水泥、水、沙石等材料。在應(yīng)用水泥的過程中需要加入水進(jìn)行攪拌，水泥與水會發(fā)生水化熱反應(yīng)，這樣就會導(dǎo)致大體積混凝土在使用時釋放很多的熱量，這些熱量一部分通過逐漸散發(fā)的方式消失，另一部分也是大部分主要聚集在大體積混凝土材料的內(nèi)部，其本身散熱功能性較差，本身積聚大量熱量會導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高進(jìn)而會增加壓應(yīng)力產(chǎn)生的概率，一旦產(chǎn)生拉應(yīng)力，會導(dǎo)致混凝土各個位置的溫度不均勻，如果超出大體積混凝土自身的承重負(fù)荷，那么就會出現(xiàn)裂縫等問題。此外在大體積混凝土拆模工藝中表面的溫度會出現(xiàn)迅速下降，那么也容易導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。

3.2 混凝土本身配比等影響

混凝土在進(jìn)行使用時通過會按照一定的比例進(jìn)行攪拌和配置，不同的配比，會導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度也會出現(xiàn)一定的差異，加上混凝土自身屬于脆性結(jié)構(gòu)，具有較差的抗拉強(qiáng)度，所以在澆筑過程中容易發(fā)生裂縫，混凝土通常情況下會和鋼筋大批量進(jìn)行使用，澆筑過程中混凝土和鋼筋內(nèi)部受力存在差異，所以兩者在接觸的位置容易受到壓應(yīng)力、拉應(yīng)力等產(chǎn)生裂縫情形?；炷羶?nèi)部材料本身之間也會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)或者內(nèi)部承壓力，還有的受到人為因素等影響，增加發(fā)生裂縫的風(fēng)險。另外大體積混凝土本身由很多的材料構(gòu)成，不同的材料具有不同的特性，在澆筑過程中會對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響，如果發(fā)生化學(xué)反應(yīng)納悶就會可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮變形的情形，進(jìn)而導(dǎo)致體積減小。施工過程中一些工程技術(shù)人員通常會根據(jù)經(jīng)驗來開展工作，施工前缺乏相關(guān)的培訓(xùn)，專業(yè)技術(shù)水平和理論素養(yǎng)等未能達(dá)到施工的要求，那么在施工的過程中就可能出現(xiàn)施工失誤，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部強(qiáng)度失衡，出現(xiàn)裂縫。

3.3 施工設(shè)計問題

路橋工程的施工設(shè)計是尤為重要的，道路混凝土厚度、材料選取、散熱等問題都要充分考慮到。但是在實際的施工設(shè)計中工程設(shè)計師很多都是憑借自己的經(jīng)驗來確定道路混凝土的厚度以及施工材料的選取，并非進(jìn)行實際的測量研究，這就會造成混凝土厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致了混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

4 大體積混凝土質(zhì)量控制要點

4.1 編制合理實施性強(qiáng)的施工方案

具體涵蓋：材料要求和配合比設(shè)計、支架模板及支撐搭設(shè)與拆除的穩(wěn)定、安全性措施?；炷恋臄嚢?、運輸和澆筑方案，分層、分塊澆搗措施。在溫度控制方面將采取混凝土的測溫和降溫等措施?；炷练浅料萘芽p的預(yù)防防止混凝土非沉陷裂縫的關(guān)鍵是混凝土澆筑過程中溫度和混凝土內(nèi)外部溫差控制。施工前應(yīng)進(jìn)行科學(xué)計算，對澆筑溫度和混凝土內(nèi)部的最高溫度進(jìn)行人為控制。

4.2 嚴(yán)格選取施工材料

（1）根據(jù)不同的構(gòu)建來選取不同的施工材料，例如：粗骨和細(xì)骨所選用的沙石就不同，另外骨料中沙石的含量也是重要的控制對象。（2）選用合適的外加劑。通過使用外加劑能夠減少水泥的放熱速度，這樣就會使混凝土內(nèi)部的熱量不會集中在一時間段釋放，也就降低了混凝土內(nèi)外溫差。（3）可以適當(dāng)降低水泥的用量，但是水泥的減量一定要在保證混凝土的質(zhì)量的前提下進(jìn)行。

4.3 著力做好大體積混凝土的濕潤養(yǎng)護(hù)

一是通過外部條件讓水泥得到充分的水化，促使混凝土硬化;二是進(jìn)一步做好防護(hù)工作，防止混凝土成型后因日曬、風(fēng)吹等天氣因素的影響而出現(xiàn)超出正常范圍的收縮、裂縫及破壞等現(xiàn)象。降低水泥水化熱;選用中低水化熱的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥等。

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