防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的相應(yīng)措施

趙立新 周雙勝

摘 ? ?要：隨著我國經(jīng)濟突飛猛進的發(fā)展，出現(xiàn)大批高層、超高層、特殊功能的構(gòu)筑物。大體積混凝土大量用于工業(yè)與民用建筑中，在取得輝煌成就的同時，也存在一些問題，其中，混凝土的裂縫是容易發(fā)生的工程質(zhì)量事故。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土;溫控;裂縫;材料要求

1 ?引言

大體積混凝土是指最小斷面尺寸大于1m以上的砼結(jié)構(gòu)?；炷亮芽p產(chǎn)生原因有很多，主要是溫度及濕度的變化，混凝土不均勻性，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，隨即出現(xiàn)裂縫。根據(jù)國內(nèi)外的資料，屬于由溫度、濕度、地基變化引起的約占絕大部分以上。在大體積混凝土施工中，主要是因水泥水化熱引起的混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，導(dǎo)致混凝土表面及內(nèi)部出現(xiàn)裂縫。

從設(shè)計方面控制大體積混凝土的裂縫，宜選用強度等級C20～C35，利用后期強度。設(shè)計強度過高，水泥用量過大，造成混凝土水化熱過高，混凝土內(nèi)部溫度高，混凝土內(nèi)外溫差超過28℃以上，溫度應(yīng)力容易超過混凝土的抗拉強度，產(chǎn)生開裂。豎向受力結(jié)構(gòu)可以用高強混凝土減小截面，而對于大體積混凝土底板應(yīng)在滿足抗彎及抗沖切強度要求下，采用C20～C35的混凝土，避免設(shè)計上出現(xiàn)強度越高越好的錯誤意識。考慮到建設(shè)周期長的特點，在保證基礎(chǔ)有足夠強度、滿足使用要求的前提下，可以利用混凝土60d或90d的后期強度，這樣可以減少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。大體積混凝土基礎(chǔ)除應(yīng)滿足承載力和構(gòu)造要求外，還應(yīng)增配承受水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制裂縫開展的鋼筋，以構(gòu)造鋼筋來控制裂縫，配筋應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距。為滿足混凝土設(shè)計強度、耐久性等要求和施工和易性需要，應(yīng)進行混凝土施工配合比優(yōu)選試驗。

如何從材料方面控制大體積混凝土的裂縫產(chǎn)生，水泥用量是混凝土收縮率的重要因素，采用降低水泥用量的方法來降低混凝土的絕對溫升值，使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度控制的難度降低，也可降低保溫養(yǎng)護的費用，這是大體積混凝土配合比選擇的特殊性，水泥用量最好不超過380kg/m;采用5mm～40mm顆粒級配的石子，控制含泥量小于1.5%;混凝土中應(yīng)摻入適量的摻合料。其品種有粉煤灰、凝灰?guī)r粉、礦渣微粉、硅粉、氧化鎂等。摻用的品種和摻量應(yīng)根據(jù)工程的技術(shù)要求、摻合料品質(zhì)和資源條件，通過做試驗論證確定。外加劑主要指減水劑、早強劑、緩凝劑、膨脹劑。水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量，也可使混凝土用水量減少25%。外加劑選擇應(yīng)根據(jù)混凝土性能要求、施工需要、并結(jié)合工程選定的混凝土原材料進行適應(yīng)性試驗，經(jīng)結(jié)合工程選定的混凝土原材料進行適應(yīng)性試驗，經(jīng)可靠性論證和技術(shù)經(jīng)濟比較后，選擇合適的外加劑種類和摻量。外加劑還應(yīng)配成水溶液使用。配制溶液時應(yīng)稱量準確，并攪拌均勻。根據(jù)工程需要，外加劑可復(fù)合使用，也可分別使用，但必須通過對比試驗論證。大體積混凝土裂縫控制的施工措施。

2 ?嚴格按規(guī)范施工

混凝土澆筑前，保證倉內(nèi)無雜物，模板、鋼筋、預(yù)埋件符合標準要求，并做好驗收自檢工作。混凝土澆筑過程中，嚴禁在倉內(nèi)加水;倉內(nèi)的泌水必須及時排除;應(yīng)避免外來水進入倉內(nèi)，嚴禁在模板上開孔趕水，帶走灰漿;應(yīng)隨時清除粘附在模板、鋼筋和預(yù)埋件表面的砂漿;應(yīng)有專人做好模板維護，防止模板位移、變形。對混凝土撐柱、止水、施工工程中拋置的塊石等周圍和預(yù)埋件下面加強振搗，同時進行二次復(fù)振，增加混凝土密實性，減少混凝土內(nèi)部微裂縫，經(jīng)測試加強振搗后混凝土試塊3天抗壓強度可達到80%以上。

3 ?在高溫季節(jié)施工時，應(yīng)根據(jù)具體情況，采取下列措施

（1）成品料倉骨料應(yīng)搭設(shè)涼棚，堆高不應(yīng)低于6米，噴灑水霧降溫等;（2）混凝土拌和時，可采用冷水、加冰或用水將碎石冷卻等降溫措施;（3）混凝土在運輸過程中，應(yīng)盡量縮短運輸時間、等待卸料時間和減少轉(zhuǎn)運次數(shù)，運輸工應(yīng)有隔熱遮陽措施;（4）在混凝土澆筑過程中，應(yīng)縮短混凝土運輸入倉時間，及時進行平倉振搗，要采用隔熱材料及時覆蓋，盡量縮短混凝土的暴露時間;（5）混凝土澆筑已安排時間在早晚、夜間及利用陰天進行，并減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱?；A(chǔ)混凝土和老混凝土約束部位澆筑層厚以1m～2m為宜，上下層澆筑間歇時間宜為5天～10天。應(yīng)增派人手加強連續(xù)養(yǎng)護，養(yǎng)護期內(nèi)始終使混凝土表面保持濕潤;（6）規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。

4 ?在寒冷季節(jié)施工時，應(yīng)根據(jù)具體情況，采取下列措施

（1）成品料倉骨料堆搭設(shè)暖棚，采用蒸汽排罐法對粗骨料進行加熱，使其溫度保持在10℃～15℃;（2）混凝土在拌合前，用熱水沖洗拌和設(shè)備?；炷涟韬蜁r，可采用加熱水拌和，熱水水溫控制在60℃以下，先將骨料與水拌和，然后加入水泥，以免水泥假凝。拌合站出機口溫度應(yīng)控制在5℃～10℃以上;（3）對混凝土運輸工具采用麻袋和彩條布包裹，盡量縮短運輸時間、等待卸料時間和減少轉(zhuǎn)運次數(shù)，以防溫度散失;（4）塑料泡膜、草袋和棉被可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板，并應(yīng)搭設(shè)擋風保溫棚，必要時可在倉內(nèi)設(shè)火爐加熱，使混凝土澆筑溫度控制在3℃以上;（5）拆模后和養(yǎng)護期內(nèi)，應(yīng)采取防寒防潮侵襲、突然降溫措施，在混凝土表面加塑料薄膜，保持混凝土表面水分，防止風干，同時外層加2cm厚塑料泡沫保溫。

5 ?為防止大體積混凝土開裂，應(yīng)進行溫度監(jiān)控

（1）大體積混凝土施工應(yīng)當建立和健全全方位的溫控管理與保證體系，并根據(jù)具體工程規(guī)模和質(zhì)量控制及管理的需要，配備相應(yīng)的技術(shù)人員與必要的檢驗、試驗設(shè)備。在混凝土澆筑過程中應(yīng)該進行混凝土澆筑溫度的監(jiān)測，在養(yǎng)護過程中應(yīng)進行混凝土澆筑塊體升降溫、內(nèi)外溫差、環(huán)境溫度等監(jiān)測。這些監(jiān)測結(jié)果能及時反饋現(xiàn)場大體積混凝土澆筑塊內(nèi)溫度變化的實際情況，及所采用的施工技術(shù)措施的效果，為工程技術(shù)人員及時采取溫控對策提供依據(jù)。大體積混凝土澆筑塊體內(nèi)外溫差、環(huán)境溫度的測試，每晝夜應(yīng)不少于3次。

（2）安排專人測定混凝土入倉溫度、塌落度，并留置規(guī)定的試塊組數(shù)?；炷敛鹉：?，應(yīng)檢查其外觀質(zhì)量?；炷劣辛芽p、蜂窩、麻面、模板走樣等質(zhì)量問題時應(yīng)及時檢查和處理。對混凝土強度或內(nèi)部質(zhì)量有懷疑時，可采取無損檢測法（如回彈法等）或鉆孔取芯、壓水試驗等進行檢查。

（3）通過多年施工經(jīng)驗并查閱資料，對大體積混凝土裂縫形成的原因和預(yù)防措施作了初步探討，認為只要采取以預(yù)防為主，采用溫控施工技術(shù)，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計、混凝土材料的選擇、配合比優(yōu)化、拌制、運輸、儲存、澆筑、保溫養(yǎng)護及施工過程中混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力的監(jiān)測等多環(huán)節(jié)，采取了一系列的技術(shù)措施，在施工中多觀察、多比較，出現(xiàn)問題多分析、多討論、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以控制與避免的。

6 ?結(jié)束語

通過這次論文寫作，總結(jié)在工作中發(fā)現(xiàn)的問題及防治辦法，查閱想關(guān)文獻，又學(xué)到許多新的內(nèi)容。相信有這次經(jīng)歷會對我今后的工作學(xué)習(xí)會有一定的幫助。

參考文獻：

[1] 鐘漢華.建筑工程施工工藝[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2009.

[2] 薛志成.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算[M].北京：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，2008.

[3] 曹啞鈴.建筑材料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.