淺談建筑工程中大體積混凝土施工技術(shù)及裂縫控制

張劍

摘 要：建筑工程中大體積混凝土開裂現(xiàn)象時有發(fā)生，常出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，文章詳細介紹了大體積混凝土的施工技術(shù)要點，并通過分析混凝土裂縫的成因提出了幾點相應的控制措施，供同類施工參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；施工技術(shù)；裂縫

引言

大體積混凝土廣泛應用于建筑工程中，隨著大體積混凝土需求量的不斷增大，現(xiàn)代工程建設對其施工質(zhì)量也提出了更高的要求。從以往的施工經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，大體積混凝土在施工中最容易出現(xiàn)的問題就是混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，該裂縫給建筑工程質(zhì)量造成嚴重影響，文章基于該質(zhì)量問題來探討大體積混凝土的施工技術(shù)，并通過分析裂縫產(chǎn)生的原因提出相應的控制措施。

1 大體積混凝土的施工技術(shù)

1.1 施工準備工作

（1）大體積混凝土基礎施工應同時滿足生產(chǎn)工藝和設計規(guī)范的要求，其水平施工縫的設置應滿足規(guī)范中溫度裂縫控制的要求。（2）大體積混凝土施工可供選擇的模板包括木模板、鋼模板和鋼木模板，其中木模板保溫效果較好，而鋼模板對保溫不利，采用時應滿足溫控要求。（3）施工前，應根據(jù)實際情況驗算大體積混凝土澆筑塊體的溫度應力和收縮應力，制訂溫度控制技術(shù)方案，有效控制施工階段大體積混凝土的內(nèi)外溫差、升溫峰值以及降溫速率，防止施工中可能產(chǎn)生的有害溫度裂縫，確保施工質(zhì)量。

1.2 混合料配合比及其材料

（1）為了避免大體積混凝土由于水泥水化速率過快而形成過大的溫度應力，施工單位在經(jīng)設計單位同意的前提下，且滿足大體積混凝土強度等級大于C20，可采用混凝土試件60天后的強度作為混凝土配合比設計、交工驗收及評定的依據(jù)。（2）在進行大體積混凝土配合比設計時，在確保滿足設計所要求的混凝土強度、耐久性及工作性的前提下，應盡量減少水泥劑量，并以降低大體積混凝土升溫速度為原則，以此降低混凝土澆筑時的降溫速率和內(nèi)外溫差控制的難度，同時減少后期養(yǎng)護費用。

1.3 混合料的澆筑與養(yǎng)護

（1）大體積混凝土可采用推移式和分層連續(xù)式進行澆筑（圖1所示，其中數(shù)字表示澆筑順序），澆筑過程中不得隨意留施工縫，應滿足以下規(guī)定：應根據(jù)所采用的振搗器振搗深度及混凝土施工和易性來確定混凝土的攤鋪厚度。泵送混凝土時，其攤鋪厚度宜控制在600mm內(nèi)；而非泵送混凝土時，其攤鋪厚度宜控制在400mm內(nèi)；當進行推移式澆筑或分層連續(xù)澆筑時，應盡量縮短層間施工的時間間隔，在前層混凝土初凝前必須將次層澆筑完畢。前后兩層混凝土澆筑的層間間隔時間應小于混凝土的初凝時間，其初凝時間由現(xiàn)場試驗確定。當澆筑不及時，層間間歇時間大于混凝土的初凝時間時，應按要求設置施工縫。推移式連續(xù)澆筑法適用于混凝土澆筑面積大、澆筑能力不足且一次連續(xù)澆筑厚度小于3m的大體積混凝土工程。目前分層連續(xù)澆筑法應用較為普遍，其優(yōu)點是澆筑時混凝土便于振搗，澆筑質(zhì)量有保證，同時該澆筑方法可以利用混凝土面層散熱，有利于降低混凝土澆筑塊的升溫速度。

（2）當采取分層澆筑法施工時，應使混凝土的水平施工縫滿足下列要求：及時清除軟弱混凝土層中松動的石子及澆筑面上的浮漿，使粗骨料均勻露出；澆筑上層混凝土前，用壓力水對混凝土表面進行沖洗，保持澆筑面濕潤，但不能有積水；當采用非泵送或低流度混凝土時，澆筑上層混凝土時應采用接漿措施。

（3）由于泵送的混凝土水灰比偏大，大體積混凝土在澆筑過程中普遍存在表面泌水現(xiàn)象，當泌水現(xiàn)象較嚴重且沒有及時清除時，會降低混凝土結(jié)構(gòu)的強度和耐久性，因此混凝土澆筑時應及時清除其表面泌水，保證混凝土的澆筑質(zhì)量。

（4）當大體積混凝土澆筑完畢后，應根據(jù)規(guī)范要求的溫控技術(shù)方法對混凝土進行保溫養(yǎng)護，具體要求如下：采用的養(yǎng)護措施，應能將混凝土澆筑塊的降溫速度和內(nèi)外溫差控制在規(guī)定的指標內(nèi)；對于保溫養(yǎng)護時間的確定，應根據(jù)混凝土收縮多產(chǎn)生的溫度應力來進行控制和確定，同時要求養(yǎng)護保溫大于15天。保溫養(yǎng)護時應使混凝土表面保持濕潤；養(yǎng)護時間達到要求后逐步分層拆除保溫覆蓋層。

（5）為了應對混凝土澆筑4-6小時內(nèi)可能出現(xiàn)的表面塑形裂縫，可選擇采用二次澆灌層或二次壓光進行處理。

（6）保溫養(yǎng)護時可采用草袋鋸末或塑料薄膜等材料來覆蓋混凝土和模板，覆蓋層的厚度應滿足溫控計算要求，寒冷季節(jié)施工時則可搭設保溫擋風棚。

2 大體積混凝土裂縫成因分析及控制

根據(jù)相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，在大體積混凝土早期裂縫引發(fā)因素中，有大約15%的是由混凝土材料選擇不當造成，15%左右是由施工方面的影響造成，還有5%左右是混凝土配合比設計不合理引起。下面來分析造成大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因。

2.1 混凝土的體積穩(wěn)定性

當混凝土的體積穩(wěn)定性不好時，會影響其滲透性阻力，含溶液的物質(zhì)滲入后導致混凝土的耐久性能明顯降低，大體積混凝土的體積變化可以通過溫度應力、干縮應力和外荷載應力三階段進行分析。

2.2 水泥水化熱開裂

大體積混凝土澆筑后，由于水泥水化作用釋放大量的熱量，使混凝土內(nèi)外會形成較大的溫差，當該溫差作用下混凝土的不均勻變形受到約束時，形成的溫度應力最終使混凝土產(chǎn)生開裂。尤其是在夏季施工時，中午氣溫高達38℃，陽光曝曬下的地面溫度超過50℃，同時混凝土在水化后還會釋放大量的熱量，溫度進一步增加，如果大體積混凝土施工時不能快速有效的散熱，混凝土很容易產(chǎn)生溫度開裂現(xiàn)象。因此施工中應積極采用一系列措施來緩和混凝土的溫度開裂。

2.3 混凝土的干縮

收縮性是混凝土自身固有的一種特性，即使在沒有承受荷載的情況下，混凝土自身的干縮變形仍能使混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.4 混凝土的徐變

混凝土在承受外界荷載時，除了發(fā)生瞬間的彈性變形外，隨著荷載作用時間的增加會產(chǎn)生緩慢增長的非彈性變形，即蠕變變形。蠕變變形能一定程度緩解大體積混凝土結(jié)構(gòu)由于內(nèi)外溫差大而產(chǎn)生的溫度應力與收縮裂縫，同時也能減少結(jié)構(gòu)的集中應力區(qū)或由于不均勻沉降而引發(fā)的結(jié)構(gòu)局部應力峰值。

2.5 采用高性能混凝土施工

當采用普通混凝土進行大體積結(jié)構(gòu)施工時，所選用的水泥應是高強度等級，同時水泥劑量也相對較高，在保證混凝土具備高強度的同時卻不一定能保證其輕度較小，因此在大體積混凝土施工中應優(yōu)先選用高性能混凝土，不僅能同時滿足混凝土高強度和低輕度的要求，還能保證混凝土具有較好的體積穩(wěn)定性，混凝土澆筑后收縮和變形均較小，能有效提高大體積混凝土的抗裂性能。同時應該指出的是超細活性摻和料和高效減水劑是高性能混凝土必須添加的，其可以增加混凝土的密實度，從而進一步提高混凝土的抗?jié)B能力。高性能混凝土施工時應采用泵運送。

3 結(jié)束語

大體積混凝土施工中的各道工序都影響著其施工質(zhì)量，前期材料的選擇、混凝土澆筑過程中的振搗以及溫度測量和施工縫的設置都應該嚴格按照設計規(guī)范要求進行。只有通過施工過程中控制好每一道關(guān)鍵環(huán)節(jié)，才能建造出優(yōu)質(zhì)的大體積混凝土結(jié)構(gòu)。

參考文獻

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