建筑大體積混凝土施工的裂縫控制方法探究

馬濤

摘 要：現(xiàn)在建筑工程建設(shè)出現(xiàn)越來越多的大體積混凝土施工項(xiàng)目，所用混凝土數(shù)量較大，因?yàn)楦黜?xiàng)因素產(chǎn)生裂縫的可能性更高。為達(dá)到預(yù)期的施工效果，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強(qiáng)度，必須要在實(shí)際施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)裂縫產(chǎn)生原因，然后有針對(duì)性的采取措施進(jìn)行控制，爭(zhēng)取從根本上來消除質(zhì)量隱患產(chǎn)生的可能性。

關(guān)鍵詞：建筑工程;大體積混凝土;裂縫控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.101

大體積混凝土施工作業(yè)難度更高，因?yàn)閼?yīng)用的混凝土材料較多，在水泥集中水化放熱情況下，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度差增大，形成較大溫度應(yīng)力，一旦溫度應(yīng)力超出結(jié)構(gòu)可以承受的最大限度，就會(huì)發(fā)展成裂縫，削弱工程結(jié)構(gòu)整體性能。除此之外因?yàn)楣に嚥灰?guī)范、條件控制不當(dāng)?shù)纫矔?huì)造成結(jié)構(gòu)裂縫，務(wù)必要在施工時(shí)做好綜合分析，制定科學(xué)可行的方案，對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行可靠控制，及時(shí)消除存在的各類隱患。

1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因

1.1 混凝土收縮

水泥水化反應(yīng)需要由混凝土來提供拌合水，但是對(duì)于大體積混凝土來講，水泥水化只需要20%的拌合水，剩余的水分全部被蒸發(fā)，這樣就造成了混凝土收縮，而形成裂縫。雖然混凝土處于水飽和狀態(tài)時(shí)會(huì)出現(xiàn)膨脹反應(yīng)，也無法完全恢復(fù)到收縮前的結(jié)構(gòu)體積。混凝土結(jié)構(gòu)體積發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生非常大的收縮應(yīng)力，當(dāng)超過結(jié)構(gòu)所能承受的最大值后，便會(huì)產(chǎn)生裂縫，影響結(jié)構(gòu)性能。

1.2 水泥水化熱

水泥作為混凝土主要原材料，在施工后產(chǎn)生水化反應(yīng)將會(huì)釋放出非常大的熱量，尤其是對(duì)于大體積混凝土來講，集中水化放熱必定會(huì)造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高，加大內(nèi)外溫度差，形成較大溫度應(yīng)力[1]。當(dāng)混凝土抗拉強(qiáng)度小于溫度應(yīng)力時(shí)，大體積混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。相比其他因素，水泥水化放熱是造成混凝土施工裂縫關(guān)鍵原因，同時(shí)也是最為普遍的。

1.3 環(huán)境溫度差

大體積混凝土施工質(zhì)量也會(huì)受到外界因素的干擾，如果施工環(huán)境溫度差異較大，會(huì)造成大體積混凝土內(nèi)外層溫度差加大，促使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。并且，如果在高溫條件下施工，會(huì)削弱大體積混凝土的散熱效果，也會(huì)造成溫度應(yīng)力過大，形成裂縫的可能性提高。

2 大體積混凝土裂縫控制要點(diǎn)

2.1 原材料質(zhì)量控制

（1）水泥。作為混凝土主要原材料，施工用水泥性能和質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，在根本上決定了混凝土施工質(zhì)量。并且，如果所選水泥規(guī)格和型號(hào)不合適，在施工后會(huì)產(chǎn)生大量的水化放熱，增大混凝土內(nèi)外溫度差，使得裂縫產(chǎn)生的可能性提高。因此在前期需要提高對(duì)水泥選擇的重視，選擇應(yīng)用水化熱偏低的水泥，并科學(xué)設(shè)計(jì)水泥用量，可以適當(dāng)?shù)膽?yīng)用粉煤灰來代替水泥，減少整體施工中水泥用量，避免水泥水化放熱過于集中難以控制而形成裂縫[2]。

（2）外摻料。粉煤灰為最常見的外摻料，主要目的是來降低大體積混凝土的水化熱。同時(shí)適量的摻加粉煤灰，還可以在一定程度上來提高大體積混凝土的抗?jié)B性能，對(duì)改善施工質(zhì)量具有良好的輔助功能。并且，粉煤灰的應(yīng)用還可以改變混凝土和易性，促使混凝土質(zhì)量能夠更長(zhǎng)時(shí)間的維持均衡狀態(tài)。

（3）外加劑。最為常見的外加劑為高效緩凝減水劑，不僅可以通過降低水泥用量來控制水化放熱總量，同時(shí)還能夠延長(zhǎng)混凝土凝固時(shí)間，減少大體積混凝土結(jié)構(gòu)體積的變化，避免裂縫的產(chǎn)生。

2.2 施工溫度監(jiān)測(cè)

在進(jìn)入到施工后，需要安排專門的人員來對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，做好詳細(xì)記錄，為溫度控制提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持，以免內(nèi)外溫度差過大而形成裂縫。整個(gè)監(jiān)測(cè)流程為安排技術(shù)人員、設(shè)置測(cè)溫孔、安裝溫度監(jiān)測(cè)定時(shí)器、記錄監(jiān)測(cè)結(jié)果，并繪制溫度變化曲線圖，隨時(shí)掌握混凝土施工溫度變化狀態(tài)。一般大體積混凝土施工溫度監(jiān)測(cè)分為直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)煞N，然后將測(cè)量得到的溫度數(shù)據(jù)輸入到專業(yè)軟件內(nèi)，利用公式進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果作為溫度控制的依據(jù)。其中，直接監(jiān)測(cè)法的實(shí)現(xiàn)需要有專業(yè)儀器設(shè)備作為支持，實(shí)時(shí)采集混凝土溫度信息，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果來調(diào)節(jié)入模溫度，作為解決混凝土裂縫問題的重要保障。

2.3 混凝土澆筑控制

大體積混凝土澆筑作業(yè)量較大，想要保證在規(guī)定工期內(nèi)完成所有澆筑作業(yè)，需要保持較高的作業(yè)效率，但同時(shí)還需要重視質(zhì)量控制，以免產(chǎn)生裂縫。因此需要基于實(shí)際條件對(duì)大體積混凝土澆筑作業(yè)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，制定嚴(yán)格的澆筑流程以及施工方案，為正式施工提供依據(jù)和進(jìn)行約束，確保整個(gè)澆筑過程的連續(xù)性。最為常見的工藝方法為分層、分段、分縫式區(qū)域交錯(cuò)澆筑，其中要保證澆筑時(shí)控制好澆筑速度，且避免對(duì)鋼筋、模板造成影響。其中，在進(jìn)行分層分面澆筑時(shí)，要求控制好每層澆筑時(shí)間，即要求在第一層全面澆筑完成且未初凝，并將中間熱量全部釋放完全后，才可進(jìn)行第二層澆筑，逐層完成所有澆筑作業(yè)[3]?，F(xiàn)場(chǎng)澆筑施工時(shí)，可以綜合各方條件，確定澆筑方法，例如從中間相兩端、從兩端向中間等順序，在保證作業(yè)效率的同時(shí)，提高澆筑質(zhì)量，減少施工裂縫的產(chǎn)生。

2.4 后期養(yǎng)護(hù)工藝

在完成所有施工環(huán)節(jié)后，需要對(duì)大體積混凝土進(jìn)行可靠養(yǎng)護(hù)，科學(xué)調(diào)節(jié)溫濕度，減少裂縫的產(chǎn)生。一般應(yīng)確保混凝土內(nèi)外溫度差不超過20℃，在混凝土結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)抗裂性能的同時(shí)，可以將溫度差放寬到24℃ 以內(nèi)。實(shí)際施工中最為常見的降溫方法為內(nèi)部是設(shè)置冷水管，利用冷水循環(huán)來降低混凝土內(nèi)部溫度。另外，保溫方法則可以對(duì)大體積混凝土覆蓋草墊，降低表面散熱速度，提高混凝土強(qiáng)度。同時(shí)，還需要對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，以免短時(shí)間內(nèi)水分損失過快而形成裂縫。

3 結(jié)束語

大體積混凝土施工裂縫問題非常普遍，為提高施工綜合效果，必須要提高對(duì)此方面的重視，分析總結(jié)裂縫產(chǎn)生原因，然后基于技術(shù)角度，采取可靠措施來對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行控制優(yōu)化，保證每個(gè)環(huán)節(jié)落實(shí)的規(guī)范性，消除各項(xiàng)因素對(duì)施工作業(yè)帶來的干擾，將混凝土內(nèi)外溫度差控制在允許范圍內(nèi)，避免因?yàn)闇囟葢?yīng)力過大而形成裂縫。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏玲.大體積混凝土施工的裂縫控制研究[D].湖北工業(yè)大學(xué)，2017.

[2]符禾根.高層建筑施工中大體積混凝土裂縫的防治措施[J].建材與裝飾，2015（51）：21-22.

[3]王前.探析大體積混凝土施工中的裂縫控制方法[J].河南建材，2015（06）：75-76.