建筑工程大體積混凝土施工中裂縫控制途徑分析

摘 要：隨著建筑行業(yè)發(fā)展規(guī)模越來(lái)越大，建筑結(jié)構(gòu)廣泛采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)，為了保證混凝土結(jié)構(gòu)的受力安全，在施工過(guò)程中必須要保證大體積混凝土整體施工的質(zhì)量，提高結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量，基于此本文首先分析大體積混凝土裂縫的分類及成因，結(jié)合施工過(guò)程中采用相應(yīng)保證混凝土工程的施工質(zhì)量措施，試對(duì)土建施工中大體積混凝土溫度計(jì)量以及裂縫控制途徑進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土;裂縫控制;澆筑;溫度應(yīng)力

引言

隨著我國(guó)建筑規(guī)模不斷增加，建筑工程體形也不斷擴(kuò)大，大體積混凝土施工在建筑施工中應(yīng)用越來(lái)越高，混凝土供應(yīng)量大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，施工機(jī)械化程度高，后期養(yǎng)護(hù)難度增加，降低或延緩水化熱釋放是重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題，有效控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫技術(shù)工作尤為重要。

1 大體積混凝土施工過(guò)程中裂縫類型

大體積混凝土施工過(guò)程中，裂縫問(wèn)題較為突出，按裂縫程度大小一般分表層或淺層裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫。

表層裂縫不屬于結(jié)構(gòu)裂縫，在混凝土收縮時(shí)，表面裂縫處斷面消弱且易產(chǎn)應(yīng)力集中，表層裂縫不會(huì)直接影響混凝土結(jié)構(gòu)受力。深層裂縫深度相比較深，部分切斷結(jié)構(gòu)斷面，對(duì)混凝土耐久性造成不良影響;貫穿裂縫切斷結(jié)構(gòu)斷面，一旦發(fā)生后果嚴(yán)重，必須采取有效加固措施。

2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因

溫度應(yīng)力是導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生開(kāi)裂主要因素，澆筑完成后，混凝土內(nèi)部水泥水化熱大量揮發(fā)不易散出，使混凝土內(nèi)部溫度升高，混凝土表面溫度迅速降低，內(nèi)外受熱不均，混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)250C時(shí)混凝土內(nèi)外溫差使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生膨脹，溫度應(yīng)力隨溫差的增加超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度，會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1）水泥水化熱

水泥熱是大體積混凝土主要內(nèi)部熱量，大體積混凝土截面厚度大，水化熱集聚不易散失，水泥水化熱引起的絕熱溫升與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，澆筑初期，混凝土強(qiáng)度和彈性模量很低，對(duì)水化熱引起的急劇溫升約束不大，相應(yīng)的溫度應(yīng)力小，隨混凝土齡期增長(zhǎng)、彈性模量增高、對(duì)混凝土內(nèi)部降溫收縮變大，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)混凝土抗拉強(qiáng)度不足以抵抗溫度應(yīng)力時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)開(kāi)裂。

2）外界氣溫變化

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工期間，外界氣溫越高，混凝土澆筑溫度越高，如外界溫度下降，則會(huì)增加混凝土降溫幅度，特別是溫度驟降，會(huì)增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土溫差，對(duì)大體積混凝土極為不利。

3）約束條件

結(jié)構(gòu)在變形時(shí)會(huì)受到一定抑制而阻礙自由變形，混凝土收縮時(shí)的相對(duì)變形超過(guò)混凝土極限抗拉伸值時(shí)，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。結(jié)構(gòu)不可能受全約束，而混凝土還存在徐變。無(wú)約束則不開(kāi)裂。

4）混凝土收縮變形

混凝土拌和水中，只有約20%水分是水泥水化所必需的，其余80%左右水是要被蒸發(fā)?；炷炼嘤嗨终舭l(fā)是引起混凝土收縮變形主要原因，且干燥收縮變形不受約束影響，存在約束，即產(chǎn)生收縮應(yīng)力。

3 大體積混凝土裂縫控制途徑分析

1）合理選材，優(yōu)化配比。

控制大體積混凝土施工的裂縫，大體積混凝土原材相對(duì)普通混凝土原材料標(biāo)準(zhǔn)尤為重要，施工單位應(yīng)優(yōu)先選用符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求的優(yōu)質(zhì)中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥，按《水泥水化熱測(cè)定方法測(cè)定水泥》水膠比不宜大于0.55，水量不宜大于175kg/m3，配合比試配和調(diào)整時(shí)，控制混凝土絕熱溫升不宜大于500C，;在保證混凝土性能要求的前提下，宜提高連續(xù)級(jí)配大粗骨料用量，最大公稱粒徑不宜小于31.5mm，含泥量不應(yīng)大于0.1%;細(xì)骨料宜采用中砂，含泥量不應(yīng)大于3.0%，砂率宜為38%～42%，降低混凝土干縮性。合理添加外加劑減少膠凝水泥用使用量，在使用混凝土?xí)r也可以增加一定量的高效減水劑和超細(xì)活性材料，如此可以在提高大體積混凝土密實(shí)度的基礎(chǔ)上，從而保證整個(gè)混凝土工程的質(zhì)量與效率。

2）科學(xué)澆筑，提高抗?jié)B能力。

科學(xué)澆筑混凝土有效降低混凝土收縮性能和變形對(duì)大體積混凝土不良影響，提高混凝土抗裂性能，大體積混凝土施工應(yīng)連續(xù)澆筑，不留設(shè)施工縫。根據(jù)工程量可采用全面分層、分段分層、斜面分層澆筑方案。確定澆筑厚度以及澆筑時(shí)間，澆筑厚度不大于振搗作用部分長(zhǎng)度1.25倍，澆筑時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，其澆筑層時(shí)間間隔以混凝土初凝時(shí)間為參考，（混凝土初凝時(shí)間為貫入阻力值為3.5MPa）具體時(shí)間應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，混凝土澆筑后，根據(jù)混凝土流動(dòng)性確定凝固前進(jìn)行適當(dāng)二次振搗，排除混凝土因泌水而在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋握裹力，防止混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，減少內(nèi)部微裂，提高混凝土密實(shí)度及均勻性。混凝土初凝前進(jìn)行二次抹面處理工藝，必要時(shí)在混凝土終凝前1～2h進(jìn)行多次抹壓處理，在混凝土表層配置抗裂鋼筋網(wǎng)片。

3）加強(qiáng)混凝土后期養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土澆筑工作完畢后，應(yīng)進(jìn)行持續(xù)性的養(yǎng)護(hù)措施。施工單位可覆蓋塑料膜或保溫板、遮陽(yáng)措施等，減少升溫階段混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差，防止因暴曬出現(xiàn)混凝土膨脹裂縫及冷凝過(guò)程出現(xiàn)收縮裂縫。對(duì)已凝結(jié)的混凝土帶模養(yǎng)護(hù)、推遲拆模時(shí)間，潮濕養(yǎng)護(hù)，表面實(shí)行定期灑水、鋪設(shè)濕砂層、濕麻袋或草袋等，避免其水分揮發(fā)而造成混凝土缺水，提高混凝土穩(wěn)定度。同時(shí)禁止作業(yè)人員在已初凝混凝土結(jié)構(gòu)上進(jìn)行踩踏，混凝土養(yǎng)護(hù)要保持相對(duì)穩(wěn)定的溫度和濕度環(huán)境，濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14天，重要結(jié)構(gòu)不少于一個(gè)月，全面預(yù)防混凝土受外界因素影響，做好施工現(xiàn)場(chǎng)成品的保護(hù)工作。

4）合理設(shè)置大體積混凝土的測(cè)溫點(diǎn)。

對(duì)大體積的混凝土裂縫施工控制工程來(lái)說(shuō)，混凝土溫度分析過(guò)程主要針對(duì)水泥水化熱反應(yīng)過(guò)程分析。需要按照相關(guān)的施工規(guī)范選擇最具代表性的豎向剖面來(lái)設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，以便于及時(shí)對(duì)比和分析豎向剖面上各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度變化情況。

4 結(jié)論

厚大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題對(duì)于建筑主體工程安全可靠具有重要影響，大體積混凝土的質(zhì)量控制是工程主體結(jié)構(gòu)重要質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，尤其著重針對(duì)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析研究，加強(qiáng)預(yù)防和控制，各個(gè)環(huán)節(jié)作業(yè)人員都應(yīng)采取相應(yīng)措施確保大體積混凝土施工工程質(zhì)量，加強(qiáng)施工監(jiān)督，采取科學(xué)合理相應(yīng)措施進(jìn)行控制，促進(jìn)建筑質(zhì)量提高具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]邱冰.大體積混凝土施工與裂縫控制探討[J].四川水泥，2018（04）：248

[2]李峰.大體積混凝土施工中的裂縫控制途徑[J].工程施工，2019（01）

作者簡(jiǎn)介：沈文軍（1974-），女，漢族，遼寧朝陽(yáng)人，遼寧建筑職業(yè)學(xué)院教師，講師。