大體積砼施工方法及防裂縫對(duì)策研究

張昊澤

摘要：所謂的大體積砼施工就是大體積混凝土的施工。本文從大體積砼的裂縫成因及預(yù)防措施展開(kāi)相關(guān)的探討，具體從大體積砼的養(yǎng)護(hù)、施工以及原材料制作等三個(gè)方面入手展開(kāi)研究，最終闡述了針對(duì)大體積砼的裂縫展開(kāi)的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：裂縫成因;大體積砼;施工方法;防治措施

大體積砼是指結(jié)構(gòu)面積最小不低于80厘米的混凝土施工結(jié)構(gòu)，并且該結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程里，水熱化作用讓砼體積內(nèi)外溫差高達(dá)25度以上。在我國(guó)境內(nèi)的建筑業(yè)一般情況下，將體積不小于1米的混凝土結(jié)構(gòu)叫做大體積砼，大體積砼的特點(diǎn)在于內(nèi)部熱量不容易發(fā)散，截面面積比較大，施工單位分散同時(shí)使用混凝土的用量十分龐大。因此在大體積砼的施工中往往會(huì)遇到其裂縫問(wèn)題，怎樣保持較高質(zhì)量澆筑混凝土制作大體積砼并且可以有效預(yù)防裂縫問(wèn)題是本文討論和研究的重點(diǎn)。

一、大體積砼產(chǎn)生裂縫的主要原因

大體積砼的裂縫產(chǎn)生主要是因?yàn)榉鞘芰σ蛩匾鸬捻旁隗w積上產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮，這些內(nèi)應(yīng)力讓大體積砼產(chǎn)生裂縫。本文主要討論大體積砼的溫差過(guò)大造成大體積砼產(chǎn)生裂縫問(wèn)題。

（一）形成大體積砼內(nèi)外較大溫差的原因

大體積砼澆筑初期體積結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水熱化散熱難，因此體積結(jié)構(gòu)外表溫度已經(jīng)冷卻而內(nèi)部溫度始終不能夠下降，因此產(chǎn)生了較高的大體積砼結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差。當(dāng)溫差持續(xù)加大的過(guò)程里，大體積砼初期凝固時(shí)便會(huì)產(chǎn)生越來(lái)越強(qiáng)的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)了混凝土自身的抗拉強(qiáng)度后，大體積砼便會(huì)產(chǎn)生裂縫。另外在大體積砼的制作過(guò)程中，當(dāng)處于拆模前后大體積砼表面溫度會(huì)產(chǎn)生驟降，當(dāng)溫度下降到一定程度后便會(huì)引起砼體積裂縫產(chǎn)生。最后一種產(chǎn)生大體積砼結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差的原因是內(nèi)部溫度達(dá)到高溫后自然，與結(jié)構(gòu)外表溫度形成溫差造成裂縫。

（二）大體積砼施工中造成的裂縫成因

第一，大體積砼的制作原材料選擇不恰當(dāng)。其中選用的水泥如果已經(jīng)受潮或者存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)遇水變得非常膨脹，產(chǎn)生較強(qiáng)的水熱化現(xiàn)象，另外水泥、混凝土等骨料配比也存在問(wèn)題。例如：骨料含堿過(guò)高或者泥含量較大，這樣的原材料細(xì)度和兼容性都不會(huì)達(dá)標(biāo);第二，大體積砼的施工。在進(jìn)行原材料配比過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)外加劑量不準(zhǔn)、外摻合料誤差或者原材料攪拌方式不當(dāng)、攪拌時(shí)間不足等問(wèn)題，如果在運(yùn)輸過(guò)程中停滯時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混凝土振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)造成裂縫。另外施工中混凝土如果不能夠及時(shí)地補(bǔ)充水分，并通過(guò)覆蓋保持應(yīng)有的溫度也會(huì)造成裂縫;第三，大體積砼設(shè)計(jì)方面如果存在鋼筋過(guò)多、過(guò)少或者結(jié)構(gòu)突變、斷面等問(wèn)題，也會(huì)造成裂縫的出現(xiàn)。主要是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)階段沒(méi)有充分的考慮大體積砼的變形問(wèn)題，導(dǎo)致大體積砼的荷載收縮能力低、強(qiáng)度等級(jí)過(guò)高。

二、當(dāng)前針對(duì)大體積砼產(chǎn)生裂縫的主要預(yù)防措施

（一）加強(qiáng)原材料選用和制作

第一，合理選擇水泥原材料。較高質(zhì)量的水泥會(huì)在混凝土制作初期產(chǎn)生較好的安定性和較低的水熱化現(xiàn)象，這樣才能形成大體積砼結(jié)構(gòu)內(nèi)外較小的溫差，從源頭上降低裂縫的產(chǎn)生概率。經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，熱硅酸鹽和熱礦渣含量較低的水泥是比較優(yōu)質(zhì)的水泥，同時(shí)水泥的細(xì)度越小，水熱化的放熱速率就越低，造成大體積砼裂縫的概率就越小;第二，加入煤粉灰。因?yàn)槊悍刍抑杏泄桎X氧化物、火山灰等物質(zhì)，其中硅鋁氧化物能夠加速水泥與水的二次反應(yīng)，有效降低大體積砼的熱障反應(yīng)，而火山灰則能夠改善大體積砼內(nèi)部的孔洞結(jié)構(gòu)，使得混凝土凝固后獲得更加堅(jiān)硬和結(jié)實(shí)的質(zhì)地;第三，選擇粗細(xì)適合的骨料。一般情況下，越細(xì)的骨料會(huì)在混凝土的凝結(jié)中產(chǎn)生越小的空隙，因此大體積砼產(chǎn)生裂縫的概率就越低。

（二）關(guān)于施工階段的防裂縫控制方法

第一，大體積砼的攪拌制作。在攪拌制作的過(guò)程里必須嚴(yán)格控制原材料并且準(zhǔn)確計(jì)量，與此同時(shí)積極控制好混凝土攪拌機(jī)的塌落度和溫度，只有充分控制好混凝土出機(jī)口的溫度，一般情況下，出機(jī)口的溫度不能高于6攝氏度，否則會(huì)讓混凝土將出機(jī)口溫度帶走，目前主要采用加冰拌以及冷風(fēng)拌等方式冷卻出機(jī)口溫度;第二，大體積砼的拆模和澆注。首先是混凝土的澆注過(guò)程要充分控制分層流水振搗以及分層澆注時(shí)間，這樣有利于加速水熱能量擴(kuò)散的同時(shí)也更有利于混凝土抗裂能力的提升，針對(duì)大體積砼擁有較大面積的混凝土表面施工人員可以將表面壓平、抹實(shí)防止大體積砼表面出現(xiàn)裂縫;其次，嚴(yán)格控制拆模時(shí)間，只有在拆模后大體積砼表面溫度溫度降幅小于等于9攝氏度、中心溫度不高于25攝氏度時(shí)才能對(duì)大體積砼實(shí)施拆模，一旦控制不好拆模時(shí)間便會(huì)因內(nèi)外溫差過(guò)大形成溫度梯度，對(duì)大體積砼產(chǎn)生疊加應(yīng)力從而造成混凝土裂縫;第三，養(yǎng)護(hù)階段的大體積砼防裂縫對(duì)策。首先灑水養(yǎng)護(hù)，澆注完混凝土后必須按照規(guī)定時(shí)間灑水保持混凝土濕潤(rùn)，這樣既能防止干縮裂縫又能防止外界高溫倒灌。一般情況下，澆注結(jié)束后的12到18個(gè)小時(shí)之內(nèi)就要啟動(dòng)灑水養(yǎng)護(hù);其次，實(shí)施通水冷卻。如果大體積砼恰逢在高溫季節(jié)澆注，則一定要采用通水冷卻的方式使混凝土最高溫值得以有效降低。如果澆筑時(shí)間屬于初秋夏末，則要通過(guò)中期水冷卻來(lái)降低大體積砼的內(nèi)外溫差;最后是大體積砼表面隔熱保護(hù)措施。澆注砼后要注意砼內(nèi)部溫度散熱快，表面溫度散熱慢的問(wèn)題會(huì)造成較強(qiáng)的拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力仍然小于大體積砼的抗拉強(qiáng)度則不會(huì)造成裂縫，但是如果大體積砼表面受到冷空氣的襲擊則會(huì)在拆模后給大體積砼帶來(lái)表面溫度的迅速下降，因此要對(duì)砼表面進(jìn)行隔熱保護(hù)。

結(jié)語(yǔ)：

總之，預(yù)防和控制大體積砼發(fā)生裂縫是一項(xiàng)復(fù)雜而又系統(tǒng)的施工工程，不僅需要合理選擇原料、改進(jìn)工藝堅(jiān)持科學(xué)施工、有效養(yǎng)護(hù)最終才能盡可能降低大體積砼的裂縫，最終確保建筑施工的質(zhì)量。

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