高層建筑施工中大體積混凝土裂縫的防治措施

符禾根

（定南縣工業(yè)園區(qū)管理委員會(huì)）

引言

就目前來(lái)看，大體積混凝土技術(shù)之所以會(huì)被廣泛的應(yīng)用到當(dāng)前高層建筑工程項(xiàng)目的施工建設(shè)過(guò)程中，其主要是因?yàn)樵擁?xiàng)施工技術(shù)是目前建筑行業(yè)處理混凝土材料的主要技術(shù)。因此，大體積混凝土施工技術(shù)，便成為了建筑項(xiàng)目施工過(guò)程中一種常用建筑施工技術(shù)。就其施工過(guò)程的本質(zhì)來(lái)看，其屬于混凝土固結(jié)的化學(xué)放熱過(guò)程，如果在這一過(guò)程中出現(xiàn)溫度失衡那么就極易出現(xiàn)裂縫。對(duì)此，對(duì)大體積混凝土在施工過(guò)程中出現(xiàn)裂縫的主要原因進(jìn)行全面的研究，并找出科學(xué)合理的控制和解決方案，是當(dāng)前建筑行業(yè)亟待解決的一項(xiàng)問(wèn)題。

1 大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因

1.1 水泥出現(xiàn)水化熱導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生

一般而言，混凝土澆筑過(guò)程中，其自身溫度大概會(huì)在澆筑完成的3～5d 左右升至峰值，然后經(jīng)過(guò)幾天之后冷卻之后，混凝土內(nèi)部溫度會(huì)逐漸降下來(lái)，且混凝土還會(huì)在此過(guò)程中完成固結(jié)?；炷猎谶M(jìn)行澆筑的時(shí)候，由于其強(qiáng)度較弱，彈性模量較低，難以釋放水熱化放出的熱量，因此混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力相對(duì)較小，這些特點(diǎn)的存在，則很可能會(huì)造成混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.2 外界氣溫造成溫度裂縫

外界氣溫差作為混凝土裂縫產(chǎn)生的重要原因，其出現(xiàn)的主要原因是由于混凝土外界溫度增加，其內(nèi)部熱量不容易釋放，從而導(dǎo)致內(nèi)外出現(xiàn)溫度差，進(jìn)而引起溫度裂縫。而混凝土內(nèi)部溫度出現(xiàn)階梯性變化，則主要是因?yàn)樗嗨瘻囟壬郎?，且在澆筑時(shí)出現(xiàn)散熱溫度，這兩種溫度形成疊加從而引起混凝土內(nèi)外溫度差。一旦溫度差產(chǎn)生則會(huì)形成溫度應(yīng)力，若溫度應(yīng)力無(wú)法進(jìn)行約束控制，則會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

2 大體積混凝土溫度裂縫控制對(duì)策

2.1 原材料的控制

在建筑施工過(guò)程中，構(gòu)造大體積混凝土需要使用大量的水泥材料，而水泥材料在施工時(shí)又極容易出現(xiàn)水熱化反應(yīng)，且水泥材料在水熱化反應(yīng)的過(guò)程中還會(huì)聚集一定的熱量，以上情況的出現(xiàn)，則直接造成混凝土材料工程的施工初期出現(xiàn)溫度提升或者是降低問(wèn)題。因此，在建筑施工過(guò)程中，施工人員可以通過(guò)降低水熱化的散熱和放熱效果的方式來(lái)有效的減少混凝土溫度裂縫出現(xiàn)的頻率。施工階段要考慮到水泥品種選擇，水泥品種不同其水熱反應(yīng)程度也不相同，如表1 所示兩種不同水泥的水熱數(shù)據(jù)指標(biāo)。

表1 兩種水泥不同標(biāo)號(hào)以及水化熱數(shù)據(jù)指標(biāo)

從不同水泥品種來(lái)看，其標(biāo)號(hào)、水熱化數(shù)值各不相同，因此在進(jìn)行施工的時(shí)候，必須要對(duì)水泥品種進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，然后根據(jù)水泥的水化熱特性進(jìn)行靈活施工操作。

施工過(guò)程中控制混凝土裂縫，一方面應(yīng)從溫度應(yīng)力進(jìn)行溫度裂縫控制，另外一方面需要從施工的溫度控制原材料進(jìn)行控制。施工時(shí)，必須加大對(duì)大體積混凝土的溫度應(yīng)力、溫度、收縮力等因素的控制，對(duì)此：①通過(guò)計(jì)算方式來(lái)判斷大體積混凝土施工時(shí)采集數(shù)據(jù)是否滿足要求；②選擇合宜的混凝土原材料施工，進(jìn)而滿足混凝土高強(qiáng)度、低水化熱反應(yīng)等條件；③通過(guò)降低混凝土的水化熱，然后提高其抗凝能力，進(jìn)而防止混凝土出現(xiàn)裂縫。在混凝土施工過(guò)程中，要想有效的降低水熱化反應(yīng)造成的不良影響，施工人員需要在材料采購(gòu)階段對(duì)骨料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并且還應(yīng)該采用科學(xué)合理的方式進(jìn)行配級(jí)，從而有效的控制各種不良問(wèn)題的產(chǎn)生。通過(guò)實(shí)踐證明，骨料粒徑大小為5～40mm 時(shí)比粒徑為5～25mm 的碎石要少用7.1kg/m3左右水，且可以降低水泥用量15kg/m3[1]。

2.2 提高施工監(jiān)測(cè)水平

施工人員需要按照一定的工序?qū)炷吝M(jìn)行監(jiān)測(cè)，其具體流程為：安排測(cè)定人員、設(shè)置測(cè)溫孔、安裝溫度監(jiān)測(cè)定時(shí)器、記錄測(cè)溫結(jié)果，通過(guò)這些方式來(lái)掌握混凝土為溫度差異變化。大體積混凝土溫度測(cè)量的時(shí)候，分為直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)煞N方法，通過(guò)監(jiān)測(cè)之后的數(shù)據(jù)來(lái)控制入模溫度。大體積混凝土間接法測(cè)試溫度，測(cè)試的時(shí)候?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)代入公式進(jìn)行計(jì)算，然后通過(guò)計(jì)算結(jié)果為溫度控制提供支撐，間接法測(cè)量溫度其避開(kāi)了直接測(cè)量的操作不便問(wèn)題[2]。直接溫度監(jiān)測(cè)法，則主要是在混凝土施工中采用儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后實(shí)時(shí)獲取溫度信息。通過(guò)混凝土溫度監(jiān)測(cè)，為施工過(guò)程中混凝土溫度控制提供數(shù)據(jù)支持，并且為解決混凝土裂縫提供重要保障。

2.3 提升對(duì)混凝土材料的養(yǎng)護(hù)力度

大體積養(yǎng)護(hù)作為裂縫控制的重要手段，一般在混凝土澆筑之后，必須采取必要措施減小混凝土表面熱量擴(kuò)散，進(jìn)而控制混凝土表面溫度出現(xiàn)梯度差?；炷翝仓瓿芍?，拆模之后應(yīng)立即填土方，地面混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)及早進(jìn)行覆蓋，避免其長(zhǎng)時(shí)間暴露于自然環(huán)境之下[3]。

2.4 降低混凝土入模溫度

在進(jìn)行混凝土澆筑這一環(huán)節(jié)的施工時(shí)，施工人員一定要對(duì)其入模的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證混凝土內(nèi)外的溫差滿足建筑施工的要求，從而有效的減少溫度應(yīng)力的出現(xiàn)。并且，由于混凝土入模以及出機(jī)溫度、施工氣候和運(yùn)輸?shù)纫蛩囟紩?huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度裂縫，所以，要想有效的控制這一問(wèn)題的出現(xiàn)，施工人員需要采用加冷水或者是冷水澆筑的方法來(lái)降低混凝土的入模溫度，從而有效的平衡該施工環(huán)節(jié)混凝土的內(nèi)外溫差。施工階段，控制入模溫度的時(shí)候可采用預(yù)冷骨料，采用水冷法或者氣冷法來(lái)預(yù)冷骨料。混凝土施工運(yùn)輸，也應(yīng)加強(qiáng)其溫度控制，運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸方法選擇會(huì)引起混凝土出現(xiàn)不同的溫度變化，與此同時(shí)，在運(yùn)輸混凝土材料的過(guò)程中，相關(guān)人員還可以使用隔熱溫度的運(yùn)輸方式，來(lái)有效的縮短混凝土被暴曬以及運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間。季節(jié)性施工應(yīng)注意選取施工時(shí)段，如高溫季節(jié)施工可以選擇夜間施工，并加強(qiáng)后續(xù)降溫。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著近些年我國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展蒸蒸日上，以及社會(huì)發(fā)展對(duì)建筑施工質(zhì)量和技術(shù)等相關(guān)要求的不斷提升，使得建筑施工技術(shù)不斷完善，尤其高層建筑數(shù)量的增加，以及其對(duì)大體積混凝土需求量的增多，使得相關(guān)部門和施工人員對(duì)于大體積施工過(guò)程中出現(xiàn)的溫度裂縫處理顯得更加重視。大體積混凝土在施工過(guò)程中產(chǎn)生裂縫的原因有很多，但不論是何種原因均必須要采取有效措施，并結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)新施工，只有這樣才能夠進(jìn)一步提高我國(guó)高層建筑的施工質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展。

[1]薛澤龍.建筑工程施工大體積混凝土裂縫防治措施之我見(jiàn)[J].福建建材，2014，02（02）：79～80.

[2]曹寶棟，朱麗麗.高層建筑施工中大體積混凝土的裂縫控制[J].城市建筑，2014，06（03）：111.

[3]劉敬，熊寶強(qiáng).淺談高層建筑大體積混凝土施工的溫度裂縫控制措施與方法[J].陜西建筑，2014，03（03）：29～32.