建筑工程中大體積混凝土施工技術(shù)及裂縫控制措施

羅朝虎 貴州建工集團(tuán)第四建筑工程有限責(zé)任公司

1 前言

建筑工程大體積混凝土施工由于與基本的混凝土施工之間存在質(zhì)的差異，水泥使用量細(xì)節(jié)大，在產(chǎn)生了水化熱之后造成了溫度影響，經(jīng)過收縮會出現(xiàn)裂縫，影響結(jié)構(gòu)的使用功能。開展大體積混凝土施工的時候，需要加強(qiáng)對施工質(zhì)量的控制，避免裂縫問題的產(chǎn)生。進(jìn)行大體積混凝土施工及裂縫控制的過程中，需要借助有效的技術(shù)手段，并且對施工過程進(jìn)行合理的控制，以保證大體積混凝土的設(shè)計性能。

2 大體積混凝土的含義

大體積混凝土施工技術(shù)中的大體積混凝土指的是最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，可從表面厚度來判斷大體積混凝土及普通混凝土，大體積混凝土在特性上其結(jié)構(gòu)中環(huán)境溫度及內(nèi)部溫度相差較大，在差異的作用中會產(chǎn)生裂縫，需要對混凝土結(jié)構(gòu)的類別，使用的水泥、骨料、外加劑等材料的類型、混凝土強(qiáng)度及厚度，以及混凝土結(jié)構(gòu)的溫度、環(huán)境溫度情況開展分析。一般混凝土抗拉強(qiáng)度受到了混凝土的溫度應(yīng)力的影響，當(dāng)溫度相差過大的時候，容易產(chǎn)生裂縫，而溫度在合理范圍之內(nèi)不會出現(xiàn)裂縫。通常在建筑建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)建筑的實際情況來使用這種混凝土，可在高層建筑施工中的箱型基礎(chǔ)、承臺等部分應(yīng)用，使大體積混凝土施工順利完成，建筑樓板及大梁也需要使用大體積混凝土結(jié)構(gòu)。通過對大體積混凝土的有效使用，可加強(qiáng)建筑工程的建設(shè)效果，保證工程質(zhì)量的同時提升建設(shè)效率，使工程滿足建設(shè)的需求。

3 建筑工程大體積混凝土裂縫類型和產(chǎn)生的原因

3.1 建筑工程大體積混凝土裂縫類型

3.1.1 干縮裂縫

干縮裂縫指的是在工程大體積混凝土施工中，混凝土干縮產(chǎn)生的裂縫，與水灰比、水泥用量之間存在著一定的聯(lián)系，特別是混凝土結(jié)構(gòu)水分蒸發(fā)的程度的差異性導(dǎo)致的干縮裂縫更為明顯?；炷粮煽s裂縫表現(xiàn)平行特點，網(wǎng)狀裂縫中裂縫的寬度一般不超過0.2m，在大體積混凝土施工中，常見于平面位置上，在梁板處的裂縫向短向分布，對混凝土的性能產(chǎn)生了一定的影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的耐久性降低，對建筑的結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生了較大的影響。

3.1.2 溫度裂縫

在溫度差的影響下，大體積混凝土溫度裂縫會產(chǎn)生在混凝土表面及結(jié)構(gòu)中，溫度裂縫寬度不等，在溫度作用下比較顯著，在溫度比較低的條件下，裂縫發(fā)展比較緩慢，反之比較顯著，通常呈現(xiàn)出了縱橫交錯的特點，在不同位置中裂縫也存在一定的不同。

3.1.3 沉陷裂縫

建筑工程大體積混凝土裂縫中，沉陷裂縫作為其中常見的一種，在地基性質(zhì)及回填土的影響下，當(dāng)模板自身的剛度達(dá)不到要求的情況時，更容易出現(xiàn)裂縫問題。當(dāng)在溫度比較低的條件下開展施工的時候，模板支撐的土壤在解凍之后會產(chǎn)生沉降，因此影響了施工的質(zhì)量。沉陷裂縫在性質(zhì)上走向、沉陷之間聯(lián)系較大，與地面呈現(xiàn)出垂直的狀態(tài)，裂縫中存在錯位，這種裂縫的產(chǎn)生對工程施工有著較大的影響，沉降變化比較大，地基沉降在穩(wěn)定之后該裂縫也可保持穩(wěn)定。

3.1.4 塑性裂縫

塑性裂縫在混凝土施工中對其防水性有著比較大的影響，不利于建筑工程的建設(shè)，難以保證建筑的性能。塑性裂縫在大風(fēng)天氣下更容易出現(xiàn)，同時會表現(xiàn)出兩邊比較細(xì)的特點，一般裂縫的長短存在一定的差異，并且缺少連貫性，這種裂縫在混凝土板及大面積墻面更容易產(chǎn)生。塑性收縮裂縫中，短裂縫能夠達(dá)到30cm，長裂縫長度比較大。塑性裂縫在外觀中包括了無規(guī)則及有規(guī)則兩種，這種裂縫一般不會延伸到板邊緣，具有顯著的特點。

3.2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因

大體積混凝土產(chǎn)生裂縫受到了以下幾方面原因影響，第一是水泥水熱化影響，水泥內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較緊密，導(dǎo)熱性差，水化的時候會產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度升高，與建筑產(chǎn)生溫度差，造成了結(jié)構(gòu)膨脹的情況，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，在承載力的作用下，容易產(chǎn)生更多的問題。第二是溫度影響，混凝土水熱化反應(yīng)中，控制混凝土溫差及散熱具有重要的意義，可借助技術(shù)手段進(jìn)行控制，例如設(shè)置冷卻管等。在外部溫度的影響中，水熱化熱能高，溫度低的時候容易產(chǎn)生溫差導(dǎo)致變形，使裂縫更加顯著。第三是混凝土收縮，一般水泥材料收縮性達(dá)不到大體積混凝土結(jié)構(gòu)對應(yīng)力要求的時候會導(dǎo)致收縮裂縫的形成。同時，在澆筑中，受到了環(huán)境及混凝土水化影響，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分減少速度加快，導(dǎo)致大體積混凝土收縮變形，在應(yīng)力高于大體積混凝土結(jié)構(gòu)剛度的時候，會使收縮裂縫產(chǎn)生。

4 大體積混凝土施工裂縫控制措施

4.1 合理選擇材料并且進(jìn)行規(guī)范配制

在水泥的選擇中，需要結(jié)合大體積混凝土施工要求進(jìn)行分析，應(yīng)使用水化熱低、凝結(jié)時間長的材料，可使其發(fā)揮出更好的作用，比如大壩水泥等，使用這類的水泥可使水化熱降低，因此能夠發(fā)揮出控制裂縫的作用，加強(qiáng)性能，具有良好的效果，應(yīng)在施工中結(jié)合實際情況來選擇水泥，水化熱較低的時候，析水作用比較顯著，澆筑時當(dāng)水溢出說明水泥自身的析水作用大，所以，在選擇中需要考慮到這些因素，對水泥材料的情況進(jìn)行了解，判斷其性能是否符合實際的要求，避免選擇性能不符的材料，使工程施工的質(zhì)量能夠達(dá)到要求。因此，在選擇水泥的時候，應(yīng)考慮到水熱化的情況，水熱化低的水泥可發(fā)揮出更好的效果，同時，需要考慮到泌水性，可根據(jù)實際情況在混凝土材料中加入適當(dāng)?shù)臏p水劑，可使大體積混凝土施工中使用的材料的配制用水量減少，還可使配制的時間有效縮短，并且加強(qiáng)混凝土原材料的配制質(zhì)量，為混凝土施工的進(jìn)行提供有效保障。

4.2 根據(jù)情況選擇澆筑施工的方式

進(jìn)行大體積混凝土澆筑的時候，施工工序比較復(fù)雜，應(yīng)對鋼筋的疏密要求進(jìn)行分析，使鋼筋的施工能夠達(dá)到要求，同時，還需要對管道預(yù)埋的情況進(jìn)行了解，明確結(jié)構(gòu)的特點及混凝土的供應(yīng)情況。應(yīng)在混凝土初凝之前覆蓋上新的混凝土，并且將搗實工作做好。在施工中，需要根據(jù)實際情況開展?jié)仓┕?，一般可采用以下幾種方式進(jìn)行澆筑，使大體積混凝土施工能夠順利完成，施工的詳細(xì)內(nèi)容包括以下幾個方面。

4.2.1 全面、逐層的進(jìn)行澆筑

全面、逐層開展?jié)仓┕な窃谕瓿傻谝粚又笤匍_始進(jìn)行第二層施工，應(yīng)使?jié)仓M足實際要求之后再進(jìn)行接下來的施工，之后可重復(fù)地進(jìn)行澆筑，采用該方式，直到施工全部完成為止。但是這種澆筑方式不適合用于平面澆筑的混凝土施工中，應(yīng)對施工的實際情況進(jìn)行了解，根據(jù)澆筑施工的需求來選擇恰當(dāng)?shù)臐仓绞?，使?jié)仓┕ばЧ訌?qiáng)。

4.2.2 分段、分層的進(jìn)行澆筑

利用分段、分層澆筑的方式可在分散式混凝土施工中發(fā)揮作用，混凝土整體的厚度不應(yīng)過厚。進(jìn)行實際施工的時候，需要從底層開展作業(yè)，之后再向第二層進(jìn)行澆筑，可保證澆筑施工的效果，使施工能夠達(dá)到要求。采用這樣的方式一直進(jìn)行施工，反復(fù)操作，有效完成混凝土澆筑施工任務(wù)，并且使?jié)仓_(dá)到實際要求，保證施工的效果。

4.2.3 斜層、分段的進(jìn)行澆筑

斜層澆筑的過程中，在混凝土結(jié)構(gòu)長度超過厚度一定范圍的時候，可發(fā)揮出良好的作用。要求斜面斜度不應(yīng)大于1/3。開展施工的時候，應(yīng)由下端開始進(jìn)行澆筑，之后向上進(jìn)行，采用該方式可加強(qiáng)澆筑的效果，保證了澆筑的完整性。

4.3 對施工溫度進(jìn)行有效控制

4.3.1 進(jìn)行混凝土溫度測量

進(jìn)行澆筑施工的時候，需要預(yù)埋測溫管，預(yù)埋過程中應(yīng)將測溫管及鋼筋綁扎好，避免產(chǎn)生損壞，測溫管一般有兩種不同的規(guī)格，預(yù)埋測溫線的過程中應(yīng)建測溫平面布置圖作為參考，各組中準(zhǔn)備相應(yīng)的測溫線，并且在上部做好標(biāo)記，明確其深度。也可使用塑料來進(jìn)行覆蓋，進(jìn)行牢固綁扎，避免測溫位置受到影響。還需要使用電子測溫儀進(jìn)行測溫，使測溫結(jié)果更加準(zhǔn)確，測溫人員需要按照孔的編號進(jìn)行測溫，之后將測溫記錄填寫好。測溫應(yīng)采用連續(xù)測溫方式，在混凝土強(qiáng)度及持續(xù)測溫達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，經(jīng)過部門許可方可停止。由于混凝土裂縫產(chǎn)生受到了溫度的影響，在進(jìn)行混凝土澆灌之前應(yīng)進(jìn)行熱工計算，熱工計算中包括了水化熱溫度計算、澆灌溫度計算，其中水化熱溫度及澆灌溫度兩者為大體積混凝土的最高絕熱溫度，同時，應(yīng)對表面溫度、外界溫度的溫差進(jìn)行有效控制，并且對最高溫度及混凝土表面溫度的溫差進(jìn)行控制，使溫度差能夠控制在合理范圍內(nèi)。

4.3.2 降低混凝土澆注溫度

一般應(yīng)將溫差控制在25℃之內(nèi)。結(jié)合外界溫度的變化情況來采取適合的混凝土施工技術(shù)，比如在夏季可采用摻冰水?dāng)嚢璧姆绞絹磉M(jìn)行施工，可使?jié)补鄿囟扔行Ы档?。而在溫度較低的條件下，應(yīng)在混凝土施工中保障混凝土不受凍，避免溫差過大而導(dǎo)致混凝土裂縫問題產(chǎn)生，通過對施工的溫度的控制來實現(xiàn)對混凝土施工質(zhì)量的管理。在施工中可采用砂表面覆蓋、石子灑水、低溫水方式來處理，使?jié)仓囟冉档?。在運輸?shù)倪^程中，應(yīng)盡量使運輸時間縮短，加入適量的緩凝劑，使初凝時間達(dá)到6h以上。此外，應(yīng)將澆筑的速度降低，采用薄層澆筑的方式，及時散發(fā)熱量，推遲水化熱峰值，可使升溫期得到有效的延長。

4.4 開展混凝土養(yǎng)護(hù)和成品保護(hù)工作

應(yīng)在混凝土施工完成之后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，使用塑料布進(jìn)行覆蓋，也可使用草袋，避免受到溫度影響而造成收縮干裂的問題，加強(qiáng)對混凝土的保護(hù)。應(yīng)對柱、墻插筋部位重點養(yǎng)護(hù)，避免溫差帶來影響。進(jìn)行成品保護(hù)的時候，澆筑過程中不能預(yù)埋鐵件、碰動插筋等，避免對預(yù)埋鐵件及鋼筋產(chǎn)生影響，導(dǎo)致位移。還需避免模板被重物沖擊，模板吊板上應(yīng)禁止行走，保證模板的穩(wěn)固性。需要在澆筑之后混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa以上的時候才可堆放木材，并且進(jìn)行接下來的工作，使混凝土的性能得到有效的保障。

5 結(jié)束語

大體積混凝土施工在建筑工程建設(shè)中有著重要的意義，為了突出大體積混凝土施工技術(shù)優(yōu)勢，需要加強(qiáng)對裂縫的控制，采取有效措施來提高施工質(zhì)量。應(yīng)在施工中合理選擇材料并且進(jìn)行規(guī)范配制，根據(jù)情況選擇澆筑施工的方式，對施工溫度進(jìn)行有效控制，做好混凝土養(yǎng)護(hù)和成品保護(hù)工作，使大體積混凝土裂縫得到控制的同時加強(qiáng)性能，充分發(fā)揮出混凝土的作用，為工程的建設(shè)提供有效的保障。