大體積混凝土裂縫分析與控制

王成

（海安雨潤(rùn)中央購(gòu)物廣場(chǎng)有限公司 江蘇海安 226600）

0 前言

大體積混凝土是指，混凝土結(jié)構(gòu)的截面不小于0.8m，混凝土內(nèi)外溫差大于25℃的混凝土。大體積混凝土因?yàn)樽陨淼母黜?xiàng)特性差異，容易引起開裂，這樣就無法保證該項(xiàng)工程的質(zhì)量能滿足建筑需求，所以，工程建設(shè)過程中必須重視它的施工質(zhì)量，合理確定施工方案，避免工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，因地制宜地強(qiáng)化質(zhì)量目標(biāo)，為施工單位地良好發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

1 大體積混凝土的裂縫種類

1.1 干縮縫

一般來說，養(yǎng)護(hù)作業(yè)對(duì)大體積混凝土的質(zhì)量起到非常關(guān)鍵的作用，在養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的半個(gè)月之內(nèi)，如果沒有混凝土的干縮現(xiàn)象，就不會(huì)有大問題發(fā)生。在一個(gè)建筑工程里，大體積混凝土施工是很重要的，遇到高溫時(shí)節(jié)施工的情況也非常常見，在養(yǎng)護(hù)作業(yè)結(jié)束后，大體積混凝土內(nèi)部的水蒸氣蒸發(fā)過程中就會(huì)產(chǎn)生混凝土變形，若變形幅度太大，就會(huì)容易出現(xiàn)干縮裂縫。

1.2 沉降縫

大體積混凝土的沉降縫也是出現(xiàn)頻率較高的裂縫，它的出現(xiàn)是由于項(xiàng)目建設(shè)地基處置不好的沉降引起的，大體積混凝土的澆筑期間，如果模板質(zhì)量不過關(guān)，未對(duì)模板支撐進(jìn)行把控，也會(huì)產(chǎn)生裂縫。一般來說，水有反膨脹狀態(tài)，從固態(tài)變回液態(tài)時(shí)，水的體積會(huì)變化，引起沉降，產(chǎn)生沉降裂縫。

1.3 溫度縫

由于水泥和水發(fā)生水化熱反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生很多熱量，熱量如果不能及時(shí)釋放的話會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)外溫差過于懸殊，產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力大于了大體積混凝土自身的拉應(yīng)力，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫出現(xiàn)通常在工程的靠后階段。

2 大體積混凝土裂縫的形成原因

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的原因

為了確保項(xiàng)目的質(zhì)量，我們要對(duì)大體積混凝土進(jìn)行科學(xué)地計(jì)算，核算出工程實(shí)際承受的荷載，以此把握其裂縫的多少。由于大體積混凝土變形產(chǎn)生裂縫引起質(zhì)量不合格的現(xiàn)象較多，所以，我們要對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。在核算結(jié)構(gòu)時(shí)，我們假設(shè)物體的受力達(dá)到一定程度，按照常規(guī)模型計(jì)算大體積混凝土的內(nèi)力大小，但是由于常規(guī)模型和實(shí)際受力存在差異，就會(huì)造成大體積混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的裂縫。

2.2 混凝土自身的原因

大體積混凝土的穩(wěn)定性一般體現(xiàn)在對(duì)抗物理、化學(xué)作用力時(shí)的穩(wěn)定能力。如果其體積穩(wěn)定性較弱，那么混凝土就會(huì)出現(xiàn)開裂，導(dǎo)致自身的變形能力降低，溶液等侵入大體積混凝土內(nèi)部，使得耐久性受到影響。大體積混凝土自身有收縮特性，就算在沒有荷載時(shí)也容易產(chǎn)生收縮現(xiàn)象。由于大體積混凝土的收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于本身能承受的抗彎拉強(qiáng)度，裂縫就隨之出現(xiàn)。對(duì)于不一樣的大體積混凝土水泥等配比不同，收縮值有所差異，所以，我們要重視大體積混凝土的水泥用量。隨著水泥的粗細(xì)變化，骨料含泥量也有所區(qū)別，裂縫的出現(xiàn)頻率也不一樣，所以，我們要通過試驗(yàn)確定水泥和骨料的配比。

2.3 工程施工的原因

大體積混凝土的裂縫出現(xiàn)，絕大多數(shù)是由于溫度的變化產(chǎn)生的，所以，溫度是我們?cè)谑┕ぶ行枰P(guān)注的重點(diǎn)。大體積混凝土的內(nèi)部溫度受影響主要在于四個(gè)方面：①水泥膠凝時(shí)產(chǎn)生的水化熱反應(yīng)；②混凝土的內(nèi)外溫差；③混凝土澆筑好之后會(huì)經(jīng)歷一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間溫度變化，導(dǎo)致溫度的不確定；④混凝土內(nèi)部的溫度會(huì)受到外界溫度變化的影響。

3 大體積混凝土的裂縫防控方式

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

大體積混凝土施工前要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證在其施工時(shí)符合工程的實(shí)際要求，美觀性達(dá)標(biāo)，在施工縫設(shè)計(jì)時(shí)要加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土溫度縫的控制。在準(zhǔn)備模板時(shí)可以選用三種材質(zhì)的模板：木模板、鋼模板、鋼木模板。木模板的優(yōu)點(diǎn)是它相比鋼模板有較好的保溫功能，所以，我們?cè)谶x擇模板時(shí)必須注意溫度的影響。我們?cè)诠こ添?xiàng)目施工之前要計(jì)算大體積混凝土的溫度應(yīng)力和它的收縮性能，進(jìn)而確定大體積混凝土的溫度控制措施，在施工過程中嚴(yán)格實(shí)施，以減少溫度裂縫的出現(xiàn)。

3． 2改善混凝土抗裂性的措施

大體積混凝土中可以加入少量膨脹劑，這樣會(huì)引發(fā)混凝土的體積增加，補(bǔ)償混凝土的收縮，綜合作用下可以減少大體積混凝土的開裂。大體積混凝土中摻和適量的膨脹劑可以中和大體積混凝土硬化時(shí)產(chǎn)生的干縮，這樣就能有效減少裂縫產(chǎn)生。我們現(xiàn)在比較常用的兩種膨脹劑是FH復(fù)合型和UEA型，又以UEA型膨脹劑用的多。通常，UEA型使用時(shí)，要在混凝土里摻入1/10的量，把膨脹率控制在萬(wàn)分之三左右，可承受的預(yù)壓力也控制在0.5MPa左右，這樣就能和硬化時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力相抵。

在大體積混凝土中科學(xué)配置鋼筋能加大混凝土的強(qiáng)度，我們配置鋼筋時(shí)要注意鋼筋的間距不能太大，以保證混凝土的抗裂性能良好。我們?cè)谂渲娩摻顣r(shí)，間距一般不大于10cm，大體積混凝土的配筋相對(duì)較少，為了加強(qiáng)混凝土的抗裂性能我們少量配溫度筋。

只有大體積混凝土的強(qiáng)度得到了保障，抗拉性能才能提高，混凝土的抗裂性才能提升，在施工時(shí)，我們必須確定好合適的大體積混凝土原料配比，選擇合適的水灰比和行之有效的工藝，來保證混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

3． 3 加強(qiáng)對(duì)溫度的控制措施

3．3．1 降低大體積混凝土的熱量

為了減少大體積混凝土產(chǎn)生的熱量，我們可以減少混凝土中水泥的用量，從而減小混凝土的內(nèi)外溫差，避免裂縫產(chǎn)生。另外還可以通過減少對(duì)砂漿的用量、摻入塊石、增加粉煤灰或火山灰、加入緩凝劑、使用更好的攪拌方式等等來減少大體積混凝土拌制過程中熱量的產(chǎn)生。

我們?cè)谶x用水泥時(shí)可盡量選擇低水化熱的水泥，例如：礦渣或者火山灰水泥，它們產(chǎn)生的熱量相對(duì)較少。

項(xiàng)目施工過程中，我們要盡量減少高溫作業(yè)時(shí)間，不可在中午和氣溫較高時(shí)施工，如果工藝需要，無法避免地進(jìn)行高溫作業(yè)則需要降溫處理，應(yīng)該做降溫處理，確保施工溫度沒有超過規(guī)定要求。

3．3．2 減少大體積混凝土的約束力

在一個(gè)建筑項(xiàng)目施工期間，地基的約束力是很重要的，我們要減少大體積混凝土的內(nèi)部約束力，預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。減少約束力的方式通常是加設(shè)滑動(dòng)層，減少地基和塊體的摩擦，提高大體積混凝土塊體的穩(wěn)定性。對(duì)大體積混凝土進(jìn)行分塊作業(yè)，可以把約束力限制在規(guī)定的范圍內(nèi)，以減少其約束力。一般用設(shè)置后澆帶、加設(shè)伸縮縫等來分塊，這樣可以有效地降低大體積混凝土塊的內(nèi)部約束力。另外，在后期進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)，一般是用蓄水或者覆蓋的方法，這樣能有效控制大體積混凝土的內(nèi)外溫度，預(yù)防裂縫。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，由于大體積混凝土施工時(shí)，會(huì)受到很多方面的影響，稍不注意裂縫就會(huì)發(fā)生，對(duì)此，在其施工過程中要管理好各道工序，從原材料的選用開始，到工程的設(shè)計(jì)，再到?jīng)Q定施工工藝，我們應(yīng)當(dāng)全面把握各種因素，控制大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)，從工程的施工條件和技術(shù)出發(fā)，高質(zhì)量地完成項(xiàng)目建設(shè)。