建筑工程大體積混凝土施工裂縫控制措施的分析

郭大垅

（福建和盛達(dá)建筑工程有限公司 ， 福建 福州 350000）

1 大體積混凝土施工裂縫形成原因分析

1.1 溫度裂縫

溫度裂縫就是因為混凝土受到水泥水化放熱以及陽光直射等因素，導(dǎo)致內(nèi)外的溫度不均衡，混凝土就會發(fā)生收縮或膨脹而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，如果溫度應(yīng)力超過了混凝土自身的抗拉強度之后，很容易出現(xiàn)裂縫。由于水化熱的影響，混凝土內(nèi)外溫差巨大，而且混凝土的內(nèi)部應(yīng)力不斷升高，導(dǎo)致混凝土的表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力超過了混凝土抗拉強度時也會產(chǎn)生裂縫。按照GB50496-2012《大體積混凝土施工規(guī)范》 的說明，大體積混凝土就是指混凝土結(jié)構(gòu)的最小幾何尺寸在1M以上的大量混凝土，在現(xiàn)代社會中，各種建筑物基本上都屬于大體積混凝土建筑，比如高層建筑、水利工程、大型設(shè)備等。由于大體積混凝土的最小尺寸都在1M以上，所以造成水泥水化熱反應(yīng)更加強烈，造成混凝土的內(nèi)部溫度比外部溫度升溫更快，所以產(chǎn)生的溫度應(yīng)力非常大，會使混凝土產(chǎn)生較大較深的溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。

1.2 收縮裂縫

大體積混凝土的收縮裂縫產(chǎn)生原因有兩個方面。首先是凝縮，也就是在混凝土凝固的過程中由于水分逐漸的與顆粒進行結(jié)合，導(dǎo)致整體的體積縮小，這是因為在水泥凝固的過程中水分蒸發(fā)造成的體積變小。通常情況下，水泥的干燥凝固主要是由表面到內(nèi)部逐漸凝固，所以在混凝土內(nèi)會呈現(xiàn)含水梯度，如果含水梯度不均勻收縮，也會造成表面混凝土的拉力升高，所以內(nèi)部混凝土承壓力超過了抗拉強度，這樣也會造成混凝土內(nèi)部體積收縮，出現(xiàn)收縮裂縫。其次是收水收縮，當(dāng)混凝土在凝固的過程中，表面的水分會大量蒸發(fā)帶走熱量，也會導(dǎo)致混凝土的體積收縮，在收水收縮的過程中，由于表面的水分流失較快，會因為內(nèi)部收縮不均勻的問題而導(dǎo)致混凝土表面的承壓力升高，造成混凝土的表面壓力增大，進而收縮變形。在這一過程中，如果表面混凝土所承受的拉力超過了抗拉強度，也會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.3 鋼筋銹蝕

在大體積混凝土施工工程中，常存在混凝土施工質(zhì)量不完善，混凝土不密實，表面存在孔洞、麻面、裂縫，或鋼筋混凝土保護層的厚度不足等，外部的二氧化碳會透過保護層蔓延到鋼筋表面，引發(fā)鋼筋銹蝕現(xiàn)象。這樣過程中，鋼筋出現(xiàn)銹蝕，混凝土裂縫會沿著鋼筋方向擴大裂縫，最終破壞整體結(jié)構(gòu)。所以為了能夠有效的預(yù)防鋼筋銹蝕，須加強對于混凝土澆筑密實度、裂縫、鋼筋保護層的厚度有效的控制?；炷猎跐仓r必須要加強對于混凝土施工質(zhì)量的控制，嚴(yán)格控制混凝土密實度和鋼筋混凝土保護層厚度，全面防止外界二氧化碳的入侵，提高鋼筋防銹蝕的能力。

1.4 凍脹

凍脹裂縫主要發(fā)生在冬季，當(dāng)氣溫下降到零度以下時，混凝土內(nèi)部如果含水量過大，很容易發(fā)生冰凍問題，這樣會造成混凝土的體積膨脹，從而產(chǎn)生裂縫。如果在低溫季節(jié)施工時，必須要加強對于預(yù)應(yīng)力孔采取保溫措施，否則很容易造成預(yù)應(yīng)力孔灌漿之后沿著管道方向出現(xiàn)凍脹裂縫，凍脹裂縫與溫度裂縫產(chǎn)生的條件存在較大差異，凍脹裂縫主要在北方寒冷地區(qū)產(chǎn)生影響，為此在寒冷地區(qū)必須加以注意。此外，在寒冷地區(qū)，大體積混凝土也會因為在長期的曝曬之后，容易造成表面的溫度高于其他的部位，這樣局部的拉應(yīng)力增加也會產(chǎn)生裂縫；另外，如果突遇雷雨暴風(fēng)天氣導(dǎo)致大體積混凝土的表面溫度下降，而內(nèi)部溫度變化不明顯，這樣也會導(dǎo)致內(nèi)外溫度出現(xiàn)梯度。所以實際施工的過程中，要盡可能的選擇水化熱較低的品種，同時要嚴(yán)格控制水泥的使用量。在大體積混凝土養(yǎng)護的過程中，應(yīng)該采取保溫、控溫養(yǎng)護措施，在冬季如果混凝土養(yǎng)護不當(dāng)，因外部環(huán)境溫度變化，也會產(chǎn)生混凝土表面忽冷忽熱的問題導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2 建筑工程大體積混凝土施工裂縫控制措施

2.1 做好施工技術(shù)準(zhǔn)備

在進行建筑工程混凝土施工過程中，需根據(jù)實際情況進行準(zhǔn)確判斷，組織技術(shù)、質(zhì)量部門對大體積混凝土施工方案進行論證，明確工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求。若使用商品混凝土，則首先要加強對于商品混凝土的技術(shù)交底工作，保證對于商品混凝土的使用符合相關(guān)要求。施工現(xiàn)場臨時用水、用電的布置到位，配備足夠的垂直、水平運輸工具，保證混凝土施工順利進行。另外，配備足夠的混凝土養(yǎng)護所需材料，提前繪制測溫點平面布置圖，將測溫傳感器布置到位，也必須提前做好準(zhǔn)備，保證后續(xù)混凝土施工的溫度控制效果。

2.2 加強材料比的管理

大體積混凝土施工應(yīng)在滿足設(shè)計、規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，最低程度地降低混凝土的水化熱和收縮性能，應(yīng)慎重考慮原材料的選用，采用水化熱較低水泥，降低水化熱影響，摻加合理的減水劑，降低水灰比，控制含砂率。在設(shè)計混凝土配合比的過程中需注重水灰比、含砂率。在針對各種原材料比例進行配合比實驗分析，發(fā)現(xiàn)水灰比越大、水分越多，很容易導(dǎo)致混凝土在變干之后出現(xiàn)氣孔，導(dǎo)致整體的大體積混凝土性能變脆，引發(fā)裂縫，所以應(yīng)該降低水灰比。另外，含砂率是影響水泥混凝土稠度的重要因素，如果水灰比足夠小，而含砂率過大，會導(dǎo)致混凝土的水泥漿變少，含沙層增厚，降低混凝土耐磨性能和整體硬度。此外，如果使用了膨脹劑等外加劑，在混合材料的過程中，需了解外加劑性能，針對性的選擇外加劑種類，施工之前需進行實驗，根據(jù)實驗的效果進行最優(yōu)化的配置。

2.3 加強對大體積混凝土溫度的控制

在混凝土拌料的過程中，應(yīng)降低混凝土拌和料的初始溫度，攪拌混凝土?xí)r，可在攪和水內(nèi)加入冰屑，降低攪拌用水的溫度；高溫天氣時，砂石堆場設(shè)置遮陽棚，避免陽光照射粗細(xì)骨料，降低砂石的溫度，對混凝土拌和料中的石子用冷水沖刷，以達(dá)對石子沖刷降溫效果。在混凝土運輸過程中，向運輸罐車、泵送管裹覆濕麻袋，噴灑冷水，澆筑前，對混凝土結(jié)構(gòu)基底或模板沖水冷卻，控制混凝土入模前的溫度。在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋冷卻管，通循環(huán)冷卻水，以通過循環(huán)水帶走一部分熱量，降低混凝土內(nèi)部升溫速率，如果混凝土溫度很高，應(yīng)力過大，很容易導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。

2.4 提高混凝土澆筑質(zhì)量，加強養(yǎng)護管理

首先，在鋼筋混凝土施工過程中，應(yīng)加強施工質(zhì)量管理，已安裝鋼筋骨架應(yīng)確保位置固定可靠，保證鋼筋混凝土保護層厚度。其次，混凝土澆筑應(yīng)振搗到位，確保混凝土施工密實度,在混凝土澆筑完成之后，通過二次振搗可以清除水分和空隙，減少初凝開裂。另外，對已澆筑混凝土及時采取保溫、保濕等養(yǎng)護控制措施。在夏季高溫季節(jié)施工時，應(yīng)及早對混凝土灑水養(yǎng)護，采用草袋等覆蓋保濕，經(jīng)常對混凝土表面采取潤濕措施，防止混凝土水分蒸發(fā)流失太快；在冬季施工時，混凝土外部氣溫低，外部氣溫環(huán)境變化大，施工用的模板可采用導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫模板，混凝土頂面必須要及時采用保溫材料進行覆蓋，避免出現(xiàn)凍害，保證混凝土的表面溫度不低于正常凝固硬化的溫度。

3 結(jié)束語

本文通過針對建筑工程大體積混凝土施工裂縫的控制措施進行全面的總結(jié)，能夠有效確保大體積混凝土的施工質(zhì)量，以保證建筑工程項目的整體建設(shè)順利進行。