房屋建筑的大體積混凝土施工技術(shù)的探討

李雪年+慎海琴

【摘 要】大體積混凝土材料是現(xiàn)今工程建設(shè)過程中比較常用的原料，施工過程中所使用的混凝土的質(zhì)量直接影響到工程施工質(zhì)量，因此，控制混凝土施工質(zhì)量是很重要的。本文將主要對(duì)房屋建筑的大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行探討，同時(shí)針對(duì)混凝土施工中存在的裂縫問題進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】大體積混凝土：裂縫；施工技術(shù)：探討

【Abstract】Mass concrete is the most commonly used raw material in the construction process. The quality of the concrete used in the construction process directly affects the construction quality. Therefore， it is very important to control the concrete construction quality. In this paper， the mass concrete construction technology of housing construction will be discussed， and the crack problem in concrete construction will be analyzed.

【Key words】Mass Concrete；Cracks；Construction Technology；Discussion

1. 前言

近些年來(lái)，我國(guó)不斷的加大對(duì)建筑工程的質(zhì)量控制，房屋建筑施工中混凝土裂縫問題是一個(gè)普遍而又嚴(yán)重的問題，對(duì)工程質(zhì)量具有很大的影響。因此，對(duì)房屋建筑的大體積混凝土施工技術(shù)的探討也是很有必要的，以期提升其施工質(zhì)量。

2. 房屋建筑的大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因和控制技術(shù)

大體積混凝土裂縫是房屋建筑中最平常的質(zhì)量問題，不僅能夠損壞建筑的結(jié)構(gòu)，降低房屋的強(qiáng)度，甚至對(duì)居住著的人身安全產(chǎn)生重大影響。房屋建筑大體積混凝土施工中一定要從多方面找出裂縫產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)的解決措施，控制裂縫產(chǎn)生。

2.1 混凝土的抗拉強(qiáng)度較低，是抗壓強(qiáng)度的1/10，而溫度變化又是影響混凝土抗拉強(qiáng)度的主要原因，所以控制混凝土裂縫，首先要控制溫差裂縫。溫差裂縫是大體積混凝土裂縫的主要類型，溫差裂縫也主要是由水泥內(nèi)部和外部溫差而造成引起的。引起溫差的主要情況有兩種：

（1）混凝土在凝結(jié)的過程中，經(jīng)過水化作用釋放出熱量，當(dāng)混凝土內(nèi)部最高溫度在3d～5d達(dá)到峰值，混凝土內(nèi)部溫度和外界氣溫相差25℃，造成內(nèi)外溫差和溫度應(yīng)力，在升溫階段和降溫階段，容易產(chǎn)生溫度裂縫?；炷僚蛎浵禂?shù)約為0.000001/℃。比如C30的混凝土，凈彈性模約為30000MPa，大約是混凝土28d的抗拉強(qiáng)度。在氣溫變化較大的情況下，結(jié)構(gòu)外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)度大，但抗拉能力卻很小。所以溫度應(yīng)力一旦超過混凝土承受的抗拉強(qiáng)度就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

（2）在拆模前后，混凝土表面溫度驟降會(huì)引起溫度梯度，表面附加拉應(yīng)力再加上混凝土干縮，裂縫隨之產(chǎn)生。

（3）養(yǎng)護(hù)不到位、有時(shí)較干，有時(shí)較濕，容易干縮變形導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2.2 大體積混凝土施工過程中控制裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵要素有：

（1）首先要控制水泥的水熱化，降低單方混凝土水泥用量，采用低熱或者中熱水泥材料。改善骨料級(jí)配，粗骨料最好采用連續(xù)極配。細(xì)骨料最好采用中砂。摻和混合料加引氣劑或者塑化劑等措施較少水泥用量。外加劑采用緩凝劑、減水劑等。摻和料采用粉煤灰、礦渣粉等。

（2）攪拌時(shí)加水或者用水將碎石冷卻降低混凝土澆筑溫度。

（3）溫度較高時(shí)減少澆筑厚度利用澆筑層面散熱。

（4）在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫。

（5）合理規(guī)劃拆模時(shí)間，密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，當(dāng)氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫。用草墊等進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。施工中長(zhǎng)期暴露混凝土澆筑塊表面或者薄壁結(jié)構(gòu)，在溫度較低時(shí)采取防寒措施。根據(jù)環(huán)境濕度進(jìn)行間隔澆水。

（6）澆筑時(shí)間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。

（7）混凝土澆筑后派專人對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢測(cè)表面溫度和結(jié)構(gòu)中心溫度測(cè)量時(shí)間要≥7d。

2.3 大體積混凝土的裂縫按深度劃分可以貫穿裂縫、深層裂縫、表面裂縫三種。

（1）貫穿裂縫已經(jīng)從整個(gè)建筑穿過，對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性都造成了嚴(yán)重破壞，是裂縫當(dāng)中危害性最大的一種裂縫；深度裂縫是部分切斷結(jié)構(gòu)斷面，對(duì)結(jié)構(gòu)有一定得破壞；表面裂縫是產(chǎn)生于建筑表面，未對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，因此危害較小。

（2）為了避免裂縫產(chǎn)生，混凝土在制作的過程中要嚴(yán)格把控可能造成裂縫的各個(gè)環(huán)節(jié)，盡量做到少出現(xiàn)裂縫，或者做到不裂不滲。因?yàn)闇囟茸兓窃斐苫炷灵_裂最主要原因，所以大體積混凝土在施工的過程中一定要注意混凝土的溫度變化，工程的重點(diǎn)是降低混凝土內(nèi)部水熱化溫度和混凝土初始溫度?；炷潦┕ぶ芯鸵獙?duì)施工方案控制裂縫的控制措施進(jìn)行把控，要確定澆筑量、施工縫間距、位置和構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸和振搗等。

3. 房屋建筑的大體積混凝土施工技術(shù)流程要點(diǎn)

3.1 把握好大體積混凝土配合比。

（1）在施工前就要對(duì)大體積混凝土配合比進(jìn)行計(jì)算機(jī)試配來(lái)確定材料類型和材料用量。試配的過程中要在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的情況下減少水泥用量。坍落度控制在1～3cm作用。墻板混凝土配合比是房屋大體積混凝土施工中的重點(diǎn)，采用降低水灰比的方法來(lái)進(jìn)行配置，從而降低混凝土的收縮。

（2）大體積混凝土配合比要按照建筑需要按照比例選用水泥、粉煤灰，摻人減水劑、膨脹劑等，一定要降低水泥水化放熱量、延緩熱量釋放速度。所以混凝土澆筑選材要選用低水熱化或者中水熱化的水泥品種配置混凝土，比如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等。水泥用量的準(zhǔn)確性也可以控制裂縫出現(xiàn)，一般水泥用量控制在450Kg/m3。還可以摻入粉煤灰減少水泥用量，控制水熱化。

（3）骨料是大體積混凝土的主要材料之一，是混凝土絕對(duì)體積的80%～ 83%。骨料應(yīng)選擇膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無(wú)弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。有限選用粒徑在5～31.5mm的碎石。砂優(yōu)先選用二區(qū)中砂，石子的含泥量≤1%。用適量粉煤灰來(lái)代替水泥，可以降低水泥使用量，降低水熱化。粉煤灰細(xì)度要和水泥顆粒相當(dāng)，含硫量和含堿量低。粉煤灰的摻量一般在15～20%左右。

3.2 適當(dāng)添加混凝土外加劑。

（1）按照設(shè)計(jì)原則和施工需要添加外加劑，減少單位體積水泥用量。為確保外加劑的質(zhì)量，必須對(duì)質(zhì)保書和復(fù)驗(yàn)單進(jìn)行嚴(yán)格審查，配置計(jì)量也要進(jìn)行嚴(yán)格控制。

（2）混凝土的外加劑可以改善混凝土性能，比如提高混凝土強(qiáng)度、增加混凝土密實(shí)性、減少收縮、提高混凝土抗?jié)B性、推遲或者延緩水泥水熱化作用、增加混凝土抗裂性能。外加劑有加氣劑、塑化劑、高效減水劑、礦物質(zhì)摻量料等。外加劑能夠減少水泥和水的用量，從而降低水熱化、降低材料成本，還可以限制混凝土的膨脹率。但是用量不能超過水泥重量的5%。有些工程中添加劑優(yōu)先選用緩凝高效減水劑，比如氨基磺酸鹽和聚羧酸減水劑等，能夠提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍融性。正確添加外加劑不僅能夠保證混凝土質(zhì)量，還能相應(yīng)降低施工成本。

3.3 混凝土拌制。

大體積混凝土的拌制時(shí)間和投放量都能影響澆筑質(zhì)量，如果混凝土摻加粉煤灰來(lái)減少單位水泥用量，可以延長(zhǎng)混凝土的攪拌時(shí)間，粉煤灰也由專門人員來(lái)投放。

3.4 混凝土的澆筑。

整體要求高，不允許留設(shè)施工縫，要求連續(xù)澆筑?；炷翝仓ǔ２捎萌娣謱?、分段分層、斜面分層的方法進(jìn)行澆筑。澆筑的過程中要控制好兩層之間澆筑間隔時(shí)間，間隔過長(zhǎng)，會(huì)影響工期，間隔過短，會(huì)使兩層之間產(chǎn)生裂縫。因此，要分層進(jìn)行，當(dāng)?shù)谝粚訚仓戤厱r(shí)，要保持表面清潔，在第一層初凝時(shí)進(jìn)行第二層的澆筑。兩層之間的結(jié)合都要按照施工縫來(lái)進(jìn)行處理，采用薄層澆筑法，這種方法既能充分散發(fā)混凝土中的水熱化，又能更好地把控澆筑時(shí)間。在澆筑的過程中，還要考慮到結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道、地腳螺栓留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況等。

3.5 二次振搗。

房屋建筑大體積混凝土施工過程中常采用二次振搗來(lái)保證混凝土的質(zhì)量。因?yàn)闈仓戤叺幕炷習(xí)幸欢ǖ乃趾涂障叮握駬v能夠提高鋼筋和混凝土之間的凝聚力，還能縮小層與層之間的縫隙，提高混凝土的密實(shí)度和抗壓強(qiáng)度，避免混凝土沉降產(chǎn)生裂縫。

3.6 混凝土的養(yǎng)護(hù)。

混凝土養(yǎng)護(hù)主要是為了避免溫差過大而導(dǎo)致裂縫，一般混凝土底板澆筑應(yīng)該控制在6月份之前完工，也就是避免夏季高溫影響。混凝土養(yǎng)護(hù)主要有保濕法和保溫法。是為了保證混凝土的抗拉伸強(qiáng)度。在澆筑完成后，安裝專門人員進(jìn)行專業(yè)養(yǎng)護(hù)。保濕是為了制造潮濕的條件防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。在混凝土澆筑完的12小時(shí)內(nèi)覆蓋澆水。保溫是為了表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫，使混凝土的平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫。

4. 結(jié)束語(yǔ)

總之，在以上部分我們對(duì)房屋建筑的大體積混凝土施工中比較常見的裂縫問題進(jìn)行了探討分析，同時(shí)對(duì)其控制技術(shù)以及施工技術(shù)流程進(jìn)行了研究。我們認(rèn)識(shí)到，大體積混凝土技術(shù)是一項(xiàng)工程建設(shè)中非常關(guān)鍵的技術(shù)，我們的施工技術(shù)人員需要在實(shí)踐的過程中需對(duì)其不斷的優(yōu)化提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃耀英，鄭宏，周宜紅，考慮混凝土齡期及彈塑性徐變的大體積混凝土溫度應(yīng)力研究[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)（工程科學(xué)版）.2011（ 02）.

[2] 徐捷.大型振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)大體積混凝土防止裂縫產(chǎn)生的質(zhì)量控制措施[J]西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2011（ 01）.

[3] 田振華，程琳，魏超.大體積混凝土工程溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)仿真分析[J]水電能源科學(xué).2011（ 02）.