建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)及裂縫控制

鄭林娟

西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司馬蘭礦（030053）

0 前言

混凝土材料在工程建設(shè)領(lǐng)域的重要性毋庸置疑，而大體積的混凝土澆筑施工工藝流程復(fù)雜，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高。在澆筑大體積混凝土過程中，水泥由于在水化時(shí)會(huì)產(chǎn)生水化熱反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫差梯度大，間接造成混凝土發(fā)生裂縫。鑒于混凝土極易受環(huán)境溫度變化、混凝土的養(yǎng)護(hù)、設(shè)計(jì)構(gòu)造和原材料選擇等因素影響發(fā)生開裂現(xiàn)象，如何對(duì)混凝土進(jìn)行合理控制，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定，值得思考。

1 影響建筑工程大體積混凝土施工的因素

1.1 環(huán)境溫度變化因素

混凝土材料獨(dú)特的屬性，在施工時(shí)極易受外界溫度的影響而出現(xiàn)變形等問題。如果大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度過低，可能出現(xiàn)向內(nèi)收縮現(xiàn)象。如果大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度較高，則可能出現(xiàn)向外膨脹、結(jié)構(gòu)表面開裂現(xiàn)象，因此對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行合理控制就顯得極為必要。一般情況下，施工單位在進(jìn)入混凝土澆筑前，會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)溫度異常，會(huì)采取對(duì)應(yīng)的科學(xué)措施對(duì)溫度加以調(diào)節(jié)、控制，將溫度控制在合理范圍內(nèi)。

1.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)因素

因?yàn)榛炷恋氖褂檬且粋€(gè)長(zhǎng)期的過程，且在長(zhǎng)期使用中極易受各種外界因素的侵蝕、影響，進(jìn)而遭到破壞。因此，要對(duì)混凝土進(jìn)行長(zhǎng)期的養(yǎng)護(hù)管理。在完成澆筑作業(yè)后，施工單位就要安排專業(yè)人員對(duì)混凝土狀態(tài)加以檢測(cè)、控制，盡可能避免裂縫的出現(xiàn)。混凝土水熱化反應(yīng)，也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)?shù)臒崃?，進(jìn)而造成溫差現(xiàn)象，如果控制不當(dāng)，將導(dǎo)致混凝土開裂。除此之外，混凝土?xí)?jīng)歷一個(gè)硬化階段，此時(shí)水分快速蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)大規(guī)?？s水現(xiàn)象，唯有對(duì)其進(jìn)行妥善處理，才能保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

1.3 設(shè)計(jì)構(gòu)造和原材料因素

在大體積混凝土的施工過程中，混凝土質(zhì)量如何在很大程度上取決于原材料本身的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)、配比是否科學(xué)。因此，在正式施工前，施工單位要從市場(chǎng)上采購性能合適、質(zhì)量較優(yōu)的原材料，確?；炷翉?qiáng)度高、鋼筋數(shù)量足，水泥的種類符合要求。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土和鋼筋等的配比加以計(jì)算分析，使其滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 大體積混凝土施工技術(shù)

2.1 原料的控制

科學(xué)選擇水泥標(biāo)號(hào)可提高混凝土的質(zhì)量。生產(chǎn)混凝土的水泥應(yīng)選擇符合國標(biāo)的硅酸鹽水泥。在進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)該控制水泥溫度不高于60 ℃。膠凝材料中粉煤灰的摻量應(yīng)控制在30%以內(nèi)，在采用聚羧酸系高性能減水劑時(shí)應(yīng)結(jié)合施工溫度、季節(jié)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算配比、試驗(yàn)。

2.2 混凝土拌和技術(shù)

混凝土的拌和質(zhì)量會(huì)直接對(duì)工程施工質(zhì)量造成決定性影響，因此必須慎重對(duì)待。工作人員要根據(jù)有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)砂石、主料、水泥等材料的數(shù)量、配比作出合理的分析與計(jì)算。特別是在各種材料的配合上，如果配比不合理，可能導(dǎo)致混凝土的水灰比、坍落度受到不利影響。在混凝土拌和時(shí)，應(yīng)加入粉煤灰等物質(zhì)，其因?yàn)榛钚暂^高，可以對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成較好的填充效果，進(jìn)而確?；炷两Y(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，但對(duì)這些外加劑的使用劑量也要進(jìn)行嚴(yán)格控制[1]。

2.3 混凝土澆筑技術(shù)

澆筑是混凝土施工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在對(duì)其進(jìn)行作業(yè)時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)施工時(shí)間作出科學(xué)的規(guī)劃。尤其是在夏季施工，可以將混凝土澆筑安排在下午4～5 時(shí)，避免過高溫度對(duì)混凝土的影響。同時(shí)，為了合理控制溫差，還應(yīng)該在振搗環(huán)節(jié)對(duì)材料溫度加以調(diào)節(jié)。特別是混凝土澆筑后可還需要一定的時(shí)間進(jìn)行凝固，此時(shí)就需要?dú)v經(jīng)水泥水化、蒸發(fā)以及水泥析出等一系列流程，因此確保振搗的標(biāo)準(zhǔn)操作至關(guān)重要。

2.4 混凝土振搗技術(shù)

在完成混凝土澆筑作業(yè)后，進(jìn)入后期的振搗作業(yè)階段。經(jīng)過科學(xué)的振搗處理后，混凝土均勻地分布到模板內(nèi)部，避免了在澆筑時(shí)存在混凝土結(jié)構(gòu)冒氣泡等問題?？傊駬v作業(yè)的重要作用在于確保澆筑的完整性。振搗人員需要按照規(guī)范性的混凝土施工技術(shù)方案，明確具體工序流程，對(duì)各種細(xì)節(jié)要素進(jìn)行嚴(yán)格把控[2]。

3 建筑工程中大體積混凝土裂縫的控制方法

3.1 做好混凝土的拌制與運(yùn)輸工作

預(yù)防大體積混凝土裂縫，首要條件是做好混凝土的拌制和運(yùn)輸工作。特別是復(fù)雜季節(jié)氣候，溫度對(duì)大體積混凝土澆筑至關(guān)重要，在進(jìn)行石料攪拌前，混凝土攪拌站需將石子、砂石等骨料儲(chǔ)存在遮陽和溫度適宜的環(huán)境。

混凝土攪拌車在泵送施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程量大小作好計(jì)劃，滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。

3.2 通過合理的施工設(shè)計(jì)預(yù)防裂縫產(chǎn)生

大體積混凝土的施工必須提前進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，若設(shè)計(jì)不當(dāng)，可能引起結(jié)構(gòu)開裂問題?；诖耍O(shè)計(jì)人員必須采取先進(jìn)理念與方法，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行妥善防治與處理。如就約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，就要科學(xué)控制鋼筋數(shù)量、質(zhì)量與排布方式，以規(guī)避建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生形變等問題，進(jìn)而防止結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象。設(shè)計(jì)人員要對(duì)結(jié)構(gòu)斷面突變等意外事故加以防患，以免造成應(yīng)力集中，也可通過補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)等措施，來降低危害。值得注意的是，設(shè)計(jì)人員不僅要注重混凝土結(jié)構(gòu)的問題，對(duì)工序安排、交叉作業(yè)的規(guī)劃等也必須給予足夠的重視[3]。

3.3 采取積極的溫度控制措施

在開展大體積混凝土施工前，應(yīng)對(duì)預(yù)澆筑體的溫度和收縮應(yīng)力進(jìn)行測(cè)定計(jì)算，得出混凝土澆筑體施工期間的溫差值，明確內(nèi)外溫差和降溫速率的控制指標(biāo)，同時(shí)制訂科學(xué)的溫控技術(shù)方案。環(huán)境的溫差過大，會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土開裂，因此施工人員、管理人員需要做好現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度的控制，以免因溫度高于或低于正常水平而導(dǎo)致混凝土發(fā)生形變。在炎熱夏季，可采取冷水降溫的辦法，即將水管提前埋入混凝土材料中去，隨后向管中注入冷水，幫助混凝土內(nèi)部降溫，以免溫度驟然上升使結(jié)構(gòu)整體膨脹[4]。

3.4 做好混凝土的養(yǎng)護(hù)管理工作

混凝土澆筑后，結(jié)構(gòu)的硬度和強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，這就要求施工人員花上一段時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)階段，需要保證混凝土始終保持濕潤狀態(tài)，避免出現(xiàn)溫度劇烈變化。在冬季的養(yǎng)護(hù)工作中，也要為混凝土加上遮蔽物，以免溫度太低使其受到損傷。如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間太短會(huì)影響?zhàn)B護(hù)效果，養(yǎng)護(hù)太長(zhǎng)又會(huì)影響施工進(jìn)度，因此最好將養(yǎng)護(hù)時(shí)間確定在兩周左右[5]。

4 結(jié)語

混凝土裂縫的控制和澆筑體的架構(gòu)、混凝土原料選擇及施工技術(shù)是密切相關(guān)的，選擇抗裂、抗壓標(biāo)準(zhǔn)高的混凝土是有效控制裂縫的關(guān)鍵。為此，施工單位必須掌握主要的混土施工技術(shù)——包括混凝土拌和技術(shù)、混凝土澆筑技術(shù)、混凝土振搗技術(shù)等。首先做好混凝土材料的選擇，科學(xué)的選料、配比才能生產(chǎn)出抗裂強(qiáng)度高的混凝土。對(duì)大體積混凝土裂縫的有效控制，通過合理的施工前設(shè)計(jì)預(yù)防裂縫產(chǎn)生，采取積極的溫度控制措施，做好混凝土的養(yǎng)護(hù)管理。