芻議大體積混凝土施工中的裂縫控制

周連枝

摘要：土木工程混凝土施工中的裂縫控制是一個(gè)普遍存在并亟待解決的難題，特別是對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)，施工時(shí)應(yīng)采取各種防范控制措施，保證其混凝土的質(zhì)量，防止大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)。因此，本文就此為切入點(diǎn)，首先分析了土木工程中大體積混凝土施工裂縫的成因，然后根據(jù)其裂縫成因詳細(xì)探討了加強(qiáng)土木工程大體積混凝土裂縫控制的措施，以供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；混凝土施工；施工裂縫；成因；裂縫控制

引言

現(xiàn)如今，隨著大體積混凝土的廣泛應(yīng)用，相應(yīng)的一些問(wèn)題也隨之暴露出來(lái)，其中大體積混凝土施工裂縫最為突出。由于混凝土裂縫的出現(xiàn)會(huì)促使侵蝕性介質(zhì)更加容易進(jìn)入混凝土內(nèi)部，使鋼筋銹蝕，混凝土碳化，使混凝土的強(qiáng)度降低，進(jìn)而影響混凝土的耐久性，因此大體積混土裂縫的控制具有重要意義。

一、土木工程中大體積混凝土施工裂縫的成因分析

1、混凝土自身發(fā)生形變

1.1 水泥自身發(fā)生水熱化現(xiàn)象?；炷林凶钪饕脑暇褪撬唷Ｋ嗍腔炷林羞B接水、砂石與鋼筋的主要紐帶，遇水之后很大的粘性。但是，水泥由于自身化學(xué)成分的原因，水泥自身的溫度很高?；炷翝仓弥螅嗯c砂石等原料混為一體。自身被包裹著，溫度無(wú)法從混凝土內(nèi)部散發(fā)出來(lái)。由于大體積的混凝土體積較為龐大，散熱更為緩慢。在水泥澆筑好三小時(shí)之內(nèi)，水泥的水熱化現(xiàn)象是最嚴(yán)重的。水泥的水熱化現(xiàn)象發(fā)生到一定的程度之后，混凝土可能會(huì)裂開(kāi)。

1.2 混凝土自身的下沉和收縮。混凝土澆筑成功之后，在等待固型和風(fēng)干的期間，絕大部分空氣溢出，混凝土因?yàn)樽陨淼闹亓€會(huì)不斷的向下沉淀，試圖將所有的水溢出。固體顆粒之間相互碰撞，相互融合。在這樣的情況下，混凝土的體積不斷的變小，直到混凝土完全的固型。這樣，混凝土本身就會(huì)發(fā)生形變，繼而產(chǎn)生孔隙，這種形變是不可避免的。

2、外界的約束及外界溫度升降影響

首先，大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對(duì)大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí)，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60-65℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。如果不及時(shí)采取溫度控制措施，將會(huì)引起由于混凝土內(nèi)外溫差所造成的溫度應(yīng)力，內(nèi)外兩種溫差擠壓，很容易致使大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

其次，溫度降低在0℃以下時(shí)，混凝土飽和之后就會(huì)出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象，將混凝土中游離的水分凝結(jié)成冰，當(dāng)混凝土體積膨脹會(huì)出現(xiàn)混凝土膨脹應(yīng)力。當(dāng)溫度下降到-78℃以下時(shí)，混凝土凝膠孔就會(huì)出現(xiàn)過(guò)冰水，經(jīng)過(guò)微觀結(jié)構(gòu)觀察，能夠使混凝土中的膨脹力增強(qiáng)，影響到混凝土的強(qiáng)度，裂縫就會(huì)出現(xiàn)。

3、大體積混凝土施工材料的影響

3.1 干縮裂縫?；炷恋呐渲票?、用料構(gòu)成、添加劑等方面也會(huì)影響混凝土裂縫的出現(xiàn)，混凝土的干縮現(xiàn)象主要是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)過(guò)程導(dǎo)致不同形態(tài)的變化?；炷?xí)艿酵獠織l件變化的影響導(dǎo)致表面水分蒸發(fā)過(guò)快，變形較大。同時(shí)內(nèi)部濕度變化較小，產(chǎn)生的變形也較小。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，這對(duì)混凝土是很不利的，其產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大時(shí)更容易出現(xiàn)混凝土裂縫。由于混凝土干縮變形主要是受到混凝土內(nèi)部條件的制約，其包括水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝等。

3.2 鋼筋銹蝕引發(fā)裂縫?；炷临|(zhì)量差無(wú)法對(duì)包裹的鋼筋進(jìn)行保護(hù)，鋼筋就會(huì)受到二氧化碳等的侵蝕在鋼筋表面形成銹蝕，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)約2倍～4倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。

二、加強(qiáng)土木工程大體積混凝土裂縫控制的措施探討

1、嚴(yán)格原料的精選

1.1 對(duì)水泥要嚴(yán)格要求。水泥作為大體積混凝土最主要的構(gòu)成，它的選用對(duì)整個(gè)混凝土質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。不同品種的水泥以及水泥的用量不同都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)混凝土的溫度不同，進(jìn)而直接影響整個(gè)混凝土的溫度。有研究證明，水泥每少二十斤左右，大體積混凝土內(nèi)部的溫度就會(huì)降下一攝氏度。因而，在具體的水泥配比中，盡量將水泥的利用降到最低，以確保整個(gè)混凝土的質(zhì)量，并且降低它出現(xiàn)裂痕的可能性。

1.2 輔料的質(zhì)量要嚴(yán)格要求。除了水泥之外，砂石等輔料就是大體積混凝土中的主要構(gòu)成。因而。輔料的好壞也直接關(guān)系到整個(gè)大體積混凝土的質(zhì)量。在選擇輔料的時(shí)候，其含泥量和石粉含量均滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。在生產(chǎn)混凝土?xí)r，要求采用二級(jí)搭配，確保在生產(chǎn)過(guò)程混凝土拌合物達(dá)到良好的工作性能。適當(dāng)增大骨料粒徑，可減少水泥用量，降低混凝土的收縮和泌水，選用20-40mm的碎石。選擇級(jí)配較好、含泥量符合要求的中砂。

1.3 輔助劑要巧用。選擇適當(dāng)?shù)妮o助劑，對(duì)混凝土的質(zhì)量是有很大幫助的，能夠優(yōu)化整個(gè)質(zhì)量。大集體的混凝土適合的主要是減水劑和緩凝劑。有研究證明，在大面積混凝土中加入適量的減水劑，可以達(dá)到延遲整個(gè)大體積混凝土的凝固。這樣就能夠使溫度更加的散發(fā)到外界，更加的有利于大體積混凝土的固型。也能夠提高大型混凝土的質(zhì)量，使混凝土的內(nèi)部溫度與外界溫度處在一個(gè)相對(duì)平衡的位置上，這樣，混凝土就不容易產(chǎn)生裂痕。

2、合理選擇施工方案、提高施工質(zhì)量

2.1 要重視施工前的準(zhǔn)備工程。在施工以前，首先要對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行必要的技術(shù)交底，使之掌握大體積混凝土的施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)；其次，確保各種設(shè)備、工器具能立即投入使用，使混凝土溫度控制能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 改進(jìn)攪拌工藝。即在攪拌混凝土?xí)r，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子進(jìn)行攪拌的新方法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)泌水現(xiàn)象，不僅混凝土上下層強(qiáng)度差會(huì)減少，還能夠使硬化后的界面過(guò)渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)加強(qiáng)。

2.3 振搗工藝。澆筑后的混凝土，在振搗界限以前，給予二次振搗，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，增加混凝土密實(shí)度和強(qiáng)度。

3、加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土溫度檢測(cè)

溫度控制是大體積混凝土施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是防止溫度裂縫的關(guān)鍵。要實(shí)時(shí)對(duì)混凝土溫度進(jìn)行系統(tǒng)地實(shí)測(cè)，測(cè)溫時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部最高溫度與最低溫度之差達(dá)到25℃或溫度異常，應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)部門和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，以便及時(shí)采取措施，若溫度超過(guò)25℃時(shí)，要增加養(yǎng)護(hù)次數(shù)，且混凝土還要防止太陽(yáng)暴曬。

4、加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土的保溫及養(yǎng)護(hù)管理

大體積混凝土在澆筑的時(shí)候，一定要注意集中澆筑，及時(shí)的澆筑，避免使未完成的混凝土長(zhǎng)時(shí)間停止?jié)仓?，這樣，混凝土的干濕，硬度，質(zhì)地都完全的不同，很容易產(chǎn)生裂縫。在澆筑完成后，要注意對(duì)澆注完成的的混凝土進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。無(wú)論在常溫還是在負(fù)溫下施工，都必須保證混凝土表面要覆蓋保溫層。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大體積混凝土出現(xiàn)裂縫主要有設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等多方面的原因。而要想完全防止大體積混凝土裂縫，確實(shí)也有一定的難度。但通過(guò)在實(shí)踐中不斷摸索、 總結(jié)， 逐步提高，嚴(yán)格按規(guī)范要求控制施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工建設(shè)，強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新，在施工完成之后進(jìn)行有效的維護(hù)管理，大體積混凝土施工中的裂縫也是可以控制的。

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