大體積混凝土施工裂縫控制

吳新龍

(南京市雨花臺(tái)城鎮(zhèn)建設(shè)綜合開發(fā)有限公司，江蘇 南京 210039)

1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn):一是澆筑時(shí)不能間斷，通常情況下不準(zhǔn)許留有施工縫，整體效果要好;二是存在溫差應(yīng)力，由于整體上體量偏大，進(jìn)行澆筑后會(huì)產(chǎn)生比較大的水化熱量，這些水化熱量聚集在內(nèi)部，難以散發(fā)出來，進(jìn)而形成較大的內(nèi)外溫差，形成溫差應(yīng)力。建筑中，超高層以及高層的建筑都需要應(yīng)用大體積混凝土，所以，在進(jìn)行基礎(chǔ)工程時(shí)，基本上都是澆筑大型的混凝土工程。例如，在建筑高層建筑時(shí)，其筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)以及厚重的承臺(tái)都是大體積混凝土工程。這些大型的混凝土工程在結(jié)構(gòu)上具有體形大、結(jié)構(gòu)厚、鋼筋密，技術(shù)要求高、施工條件相對(duì)比較復(fù)雜的特點(diǎn)，除了要達(dá)到剛度、強(qiáng)度、耐久性和整體性的要求外，還要注意控制和防止其變形、溫度應(yīng)力、裂縫等問題的出現(xiàn)。

2 混凝土裂縫的危害

(1)給建筑物的某些功能帶來損害，例如會(huì)使貯水的建筑物出現(xiàn)漏水的情況。

(2)會(huì)帶來破壞的因子，所以會(huì)減少使用壽命，例如鋼筋被碳化或者銹蝕。

(3)影響混凝土的相關(guān)性能，例如密實(shí)度以及強(qiáng)度等。

(4)減弱結(jié)構(gòu)剛度。

(5)損壞表面性能。

(6)引發(fā)安全事故。

3 裂縫的防治控制措施

3.1 精心設(shè)計(jì)

(1)對(duì)混凝土配比要精心設(shè)計(jì)。在確保混凝土性能良好的前提下，在允許的范圍內(nèi)，盡量的減少在配比中的單位用水量，參照“三低(低水膠比、低坍落度、低砂率)二摻(摻性能高的引氣劑和高效減水劑)一高(摻入高粉煤灰)”的配比準(zhǔn)則，生產(chǎn)出高韌性、高強(qiáng)度、低熱、中彈、和具有高極拉值并且能夠抗裂的優(yōu)質(zhì)混凝土。

(2)利用增加構(gòu)造筋的數(shù)量來提高混凝土垢抗裂性能，其中增加的構(gòu)造筋應(yīng)是小間隙、小直徑的鋼筋，全截面的配筋率應(yīng)在0.3%～0.5%之間。

(3)禁止由于結(jié)構(gòu)突變而引起應(yīng)力集中，對(duì)于容易發(fā)生應(yīng)力集中的地方，應(yīng)對(duì)其加強(qiáng)防護(hù)措施。

(4)在容易發(fā)生裂變的邊緣位置加設(shè)暗梁，進(jìn)而提高易裂位置的配筋率，增強(qiáng)混凝土在拉伸方面的性能。

(5)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮澆筑時(shí)的氣侯特點(diǎn)，設(shè)置合理的后澆縫。如無法得知施工時(shí)所處的環(huán)境條件，也可以臨時(shí)做出合理的設(shè)計(jì)變更。

3.2 原材料的控制

(1)水泥:由于大體積混凝土在澆筑時(shí)，內(nèi)部與外部易產(chǎn)生較大的不利于混凝土性能的溫度差，所以，在選擇水泥時(shí)要充分考慮到水熱化這一性能指標(biāo)，因?yàn)槠胀ㄋ嗟倪@項(xiàng)指標(biāo)比較高，不適合澆筑大體積混凝土，所以，水化熱比較低的高標(biāo)號(hào)水泥是首選。

(2)粗骨料:采用碎石，含泥量小于1%，粒徑在10～30mm左右范圍。在選擇石子時(shí)，采用級(jí)配良好、粒徑較大的石子進(jìn)行配制的混凝土，其和易性會(huì)增強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度也會(huì)提高，同時(shí)還可以降低水泥和水的用量，從而降低了水泥的水化熱，使混凝土的溫升減小。

(3)細(xì)骨料:采用平均大于0.5mm粒徑的中砂。選用這種粒徑的中、粗砂，配制混凝土要比選用細(xì)砂配制下的混凝土所使用的水量要減少10%，也降低了水泥用量，這樣水泥的水化熱也相應(yīng)的降低，同時(shí)也使混凝土溫升的程度有所降低，而且還可以降低混凝土的收縮。

(4)摻合料使用。在拌制混凝土?xí)r，在保證其強(qiáng)度的前提下，還可以摻入粉煤灰，這樣可以提高其和易性，降低水泥的水化熱，進(jìn)化混凝土的安全可靠性和其工作性能，按照標(biāo)準(zhǔn)要求，選取礦渣硅酸鹽這種水泥摻入粉煤灰所拌制出的體積較大的混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。但混凝土中摻入粉煤灰后，早期的抗拉值性能權(quán)限均有下降，對(duì)混凝土在其抗裂以及抗?jié)B方面都不利，所以，摻入粉煤灰時(shí)要注意控制其用量，不得多于10%，選擇運(yùn)用外摻法，也就是正常比例拌制，不用減少水泥用量，并按照用料比例的要求算出在單位體積內(nèi)的混凝土應(yīng)加入多少粉煤灰量。

(5)外加劑的使用。在拌制混凝土?xí)r，摻入木鈣減水劑，重量為水泥的0.25%，這樣，可以大大改善其工作性能，也可以減少10%用水，減少10%左右的水泥用量，因而使水化熱大大下降。

3.3 施工過程質(zhì)量控制

(1)施工前計(jì)劃周密，施工現(xiàn)場與攪拌站要配合密切，確保能夠連續(xù)供應(yīng)混凝土，從而保證大型混凝土的不間斷澆筑。

(2)施工現(xiàn)場要合理調(diào)度，混凝土泵車更要合理安排，要完成混凝土澆筑的一次成型，不留有施工縫。

(3)對(duì)于混凝土澆筑時(shí)的工藝，采用“分區(qū)定位、統(tǒng)一坡度、順序推進(jìn)、一次注入”的工藝。具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)泵車布料桿探出的長度，確定澆筑的區(qū)域，一個(gè)區(qū)域由一臺(tái)泵車負(fù)責(zé)澆筑。澆筑時(shí)，首先選定一個(gè)部位連續(xù)進(jìn)行澆筑，以達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)要求的高度，不斷注入時(shí)，混凝土?xí)尸F(xiàn)扇形，并在扇形的基礎(chǔ)上向前流動(dòng)，之后，在扇形的坡面上間斷的澆筑，順序推進(jìn)，，這樣會(huì)使每臺(tái)泵車中的混凝土都依次的澆筑在前一車澆筑后形成的扇形坡面上，保證了每車混凝土澆筑的時(shí)間間隔不超過設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的時(shí)間，同時(shí)，也可以不再經(jīng)常移動(dòng)泵管，有利于澆筑完的位置進(jìn)行保溫和覆蓋。

(4)混凝土應(yīng)保持不間斷的連續(xù)澆筑，時(shí)間的時(shí)隔不得超過6h，如果遇到突發(fā)情況，無法在4h之內(nèi)連續(xù)澆筑時(shí)，需要采取防護(hù)措施，顯現(xiàn)梅花形，這時(shí)在混凝土表面上覆蓋上一層塑料薄膜，之后再加上一層草席。

(5)泵車輸送的混凝土，因?yàn)槠渌啾砻婺酀{較厚，會(huì)引起表面的開裂，直接導(dǎo)致混凝土澆筑后的表面強(qiáng)度降低，所以，采取的措施就是，澆筑后的混凝土二次抹面。澆筑后的混凝土，在其未凝前用長刮尺按所設(shè)計(jì)的高度標(biāo)準(zhǔn)將其刮平，然后用木抹子再將其抹壓，最后在終凝前再抹壓一次，這樣有利于使收水裂縫閉合，以免混凝土因收縮而產(chǎn)生裂縫。

3.4 養(yǎng)護(hù)工作

大體積混凝土適合保濕保溫的養(yǎng)護(hù)方法，每次澆筑完成后，除以普通的混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)外，還要及時(shí)的采用溫控技術(shù)來保溫養(yǎng)護(hù)。

養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，要按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，并及時(shí)做好每次測試的記錄，在保溫養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)當(dāng)使?jié)仓幕炷羶?nèi)外溫差、溫降速率達(dá)到溫控措施所要求的指標(biāo)，如果測試的數(shù)據(jù)沒有達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，要適時(shí)的合理的調(diào)整此措施?；炷脸尚魏?，則要根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣侯環(huán)境采取與之相宜的控溫措施，在此過程中，混凝土的里表溫差不得大于25℃，為了能地混凝土中心溫度及時(shí)準(zhǔn)確的了解，便于在養(yǎng)護(hù)中適當(dāng)?shù)恼{(diào)整措施，針對(duì)大體積混凝土進(jìn)行了基礎(chǔ)測溫控制，在上表面、中心和斷面的底面都設(shè)置了測溫點(diǎn)，運(yùn)用邊角線和中心軸線的理論布置平面。澆筑后的混凝土從12h開始溫度測量，在有溫升的階段，溫測要每2h一次，而在溫降階段，則溫測要每5h一次，7天后則每天溫測一次，累計(jì)測溫15d。

在拆除保溫覆蓋層時(shí)，要一層一層按順序進(jìn)行，但如果混凝土外部溫度與周圍大氣溫度的溫差小于25℃時(shí)，可以一次全部拆除。在對(duì)澆筑后的混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)，要經(jīng)常檢查養(yǎng)護(hù)劑或者塑料薄膜是否完好，進(jìn)而保持其表面的濕度。阻燃保溫被、塑料薄膜、麻袋等可用作保溫材料，在保溫過程中覆蓋模板和混凝土，根據(jù)溫控措施所要求的數(shù)據(jù)指標(biāo)和實(shí)測情況來確定覆蓋的厚度。

4 結(jié)束語

混凝土有時(shí)會(huì)出現(xiàn)體積比較大的裂縫，遇到這種情況必須要注重預(yù)防，以實(shí)際狀況為基礎(chǔ)采取相關(guān)的手段或者措施，對(duì)施工的工藝進(jìn)行完善，落實(shí)好溫度檢測這項(xiàng)工作，在養(yǎng)護(hù)上也要加大力度。同時(shí)，組織管理方面要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，從最大的程度上預(yù)防出現(xiàn)大體積裂縫。

［1］李愛玲.談大體積混凝土裂縫的控制［J］.陜西建筑，2010，6.

［2］董偉.大體積混凝土的裂縫控制［J］.湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，6.