淺議大體積抗?jié)B混凝土裂縫成因及控制

馮靜

江蘇瑞沃建設集團有限公司 江蘇 高郵 225600

引言

隨著社會的不斷發(fā)展，如今在施工過程中大體積抗?jié)B混凝土得到了廣泛應用，然而在實際的施工過程中，大體積抗?jié)B混凝土卻由于施工技術問題而導致“裂縫”現(xiàn)象的發(fā)生。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大體積混凝土由于結構的特殊性，導致其體積較普通混凝土要大。當水泥進行水化作用時會釋放出大量的熱量，這些熱量會使得大體積抗?jié)B混凝土當中的溫度變高，最終由于內(nèi)外溫度差較大而導致裂縫產(chǎn)生，進而影響到施工質(zhì)量。不僅如此，由于混凝土在初期時，其抗拉能力較差，因此彈性模量也較小，這一性質(zhì)也會導致大體積抗?jié)B混凝土出現(xiàn)裂縫。由此看來，對大體積混凝土進行裂縫成因的分析十分關鍵，只有通過這樣的方式才能夠徹底解決裂縫難題。

1 大體積混凝土結構裂縫產(chǎn)生原因分析

實際上，大體積抗?jié)B混凝土在施工過程中產(chǎn)生的結構裂縫并不完全相同，其主要分為兩種類型，分別為：第一，表面性裂縫；第二，貫穿性裂縫。值得注意的是，第二種裂縫對建筑施工造成的危害較為嚴重。這一種裂縫主要是由于混凝土溫度應力及固結后的收縮約束應力超過混凝土相應齡期的抗拉應力而形成，相比之下，表面性裂縫所造成的危害就更小一些，其主要是由于混凝土表面發(fā)生干縮而造成的[1]。

（1）溫度。溫度是造成大體積抗?jié)B混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因。這是因為當大體積抗?jié)B混凝土在凝固時會釋放大量的熱量，這些熱量使得混凝土的溫度高于周邊環(huán)境的溫度，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些熱量會使得混凝土溫度達到40℃ 左右，之后再進行降溫。然而，由于大體積抗?jié)B混凝土的結構特殊性，導致其在降溫時由于不同部位降溫不一致，進而使得不同部位產(chǎn)生的收縮力各不相同，因此在這種情況下更容易產(chǎn)生裂縫。值得注意的是，溫度應力可以細分為兩種約束力，一種為內(nèi)約束力，另一種為外約束力。內(nèi)約束力主要是由于大體積抗?jié)B混凝土的內(nèi)外溫度差造成的，而外約束力主要是由于混凝土邊界所產(chǎn)生的溫度差而造成的[2]。

（2）收縮。除了溫度因素外，收縮也是造成混凝土產(chǎn)生裂縫的一大原因。其具體原理為：當大體積抗?jié)B混凝土在凝固時除了會由于釋放大量的熱量而導致內(nèi)部溫度增高，還會隨著齡期的增長而不斷收縮。值得注意的是，不同齡期的大體積抗?jié)B混凝土其收縮的速度各不相同。如果施工企業(yè)是采用一次性澆筑的方式來澆筑混凝土，那么大體積抗?jié)B混凝土內(nèi)部的收縮速度基本保持一致，那么就不會出現(xiàn)裂縫。但是如果施工企業(yè)采用分層澆筑的方式來澆筑混凝土，那么最先澆筑的混凝土與最后澆筑形成的混凝土之間就會因為收縮速度的不同，而導致外約束產(chǎn)生拉應力，當其應力超過混凝土相應齡期的抗拉應力時，就會產(chǎn)生裂縫。

（3）干縮。除了上述的兩個常見原因之外，干縮也是導致大體積抗?jié)B混凝土出現(xiàn)裂縫的一個因素。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)干縮裂縫的成因主要有兩個方面：第一個方面是如果施工企業(yè)在大體積抗?jié)B混凝土凝固時沒有進行及時養(yǎng)護，又或者養(yǎng)護行為不恰當，那么就會導致大體積抗?jié)B混凝土的表面由于失水而出現(xiàn)裂縫。值得注意的是，相比于貫穿性裂縫，這一類型的裂縫僅僅存在于大體積抗?jié)B混凝土的表面，因此其對建筑質(zhì)量并不會產(chǎn)生較大的危害。第二個方面是如果施工企業(yè)沒有使用科學、合理的方式設計混凝土的配合比，那么也會導致大體積抗?jié)B混凝土表面出現(xiàn)干縮，進而產(chǎn)生裂縫。因此，施工企業(yè)在設計配合比時，需要對原材料的品種以及規(guī)格進行詳細的調(diào)查[3]。

2 大體積混凝土防裂總體思路

經(jīng)過調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，施工企業(yè)在進行大體積抗?jié)B混凝土澆筑時，需要完成以下幾個步驟：第一，進行施工前準備工作；第二，進行澆筑工藝；第三，振搗；第四，泌水處理；第五，表面處理等。其中，第二步與第三步的施工技術較為關鍵，在這兩個環(huán)節(jié)當中施工人員應當降低大體積抗?jié)B混凝土的入模溫度[4]。

（1）針對溫度應力引起裂縫的防裂思路。如果大體積抗?jié)B混凝土是由于溫度應力而導致其出現(xiàn)裂縫，那么針對這一種情況，施工人員需要對混凝土的溫度進行合理的把控，只有通過這樣的方式才能夠對混凝土內(nèi)部的溫度進行控制，進而防止內(nèi)外溫度差距較大而引起的“裂縫”現(xiàn)象發(fā)生。值得注意的是，施工人員應當確保混凝土的入模溫度維持在28℃左右。

（2）針對收縮約束應力引起裂縫的防裂思路。如果施工企業(yè)需要預防由于收縮約束應力而產(chǎn)生的裂縫，那么就需要對混凝土的收縮現(xiàn)象進行合理把控，例如，將混凝土的水灰比控制在0.45之內(nèi)。

（3）針對干縮裂縫的防裂思路。為了防止干縮形成的混凝土裂縫，施工人員應當在澆筑混凝土的過程中加強對混凝土的養(yǎng)護工作，盡量采用科學合理的方式進行養(yǎng)護，不僅如此，還需要將混凝土的水灰比控制在0.45內(nèi)，通過這樣的方式能夠大大提高混凝土早期抗拉強度。

3 溫控防裂的對策

3.1 控制溫差方面的措施

（1）選擇低水化熱水泥。為了防止大體積抗?jié)B混凝土由于溫差引起裂縫，施工企業(yè)在施工前就應當對不同水泥的品牌以及質(zhì)量進行詳細的調(diào)查與研究，盡量選擇低水化熱水泥。

（2）配合比優(yōu)化、嚴格控制水泥用量及水灰比。施工人員可以使用雙摻技術，通過這樣的方式能夠提高大體積抗?jié)B混凝土的強度以及防滲效果，不僅如此，施工人員還可以在施工過程中加入適量的礦粉、粉煤灰及外加劑，進而降低水泥水化熱現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）控制混凝土入模溫度。施工企業(yè)還可以通過控制混凝土原材料的溫度來防止裂縫的產(chǎn)生，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，混凝土入模溫度應當保持在28℃至30℃之間。具體可以通過以下幾種方式來達到降低入模溫度的效果：第一，在施工現(xiàn)場搭設防曬棚；第二，對原材料進行冷水降溫；第三，對混凝土輸送管進行保溫處理。

（4）使用冷卻裝置降低內(nèi)部溫度。施工人員在澆筑大體積抗?jié)B混凝土的過程中，可以安置適量的冷卻循環(huán)水管，通過這樣的方式能夠對新澆筑的混凝土進行冷卻處理，從而大大降低大體積抗?jié)B混凝土內(nèi)部的溫度，防止內(nèi)外溫度出現(xiàn)較大差距。

（5）養(yǎng)護過程注意保溫和保濕處理。值得注意的是，施工人員完成澆注工作后，大體積混凝土就會逐漸硬化，在這個過程中施工人員需要對其進行灑水養(yǎng)護，這一過程需要持續(xù)14天。不僅如此，養(yǎng)護工作需要在硬化過程中進行及時灑水，一般情況在為12h之內(nèi)。

3.2 控制收縮約束裂縫方面的措施

（1）配制膨脹補償收縮混凝土。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，通過添加膨脹劑能夠防止混凝土收縮現(xiàn)象的發(fā)生，因此，施工企業(yè)可以在施工過程中加入適量的膨脹補償劑。

（2）選用合適的原材料及優(yōu)化配合比設計。施工企業(yè)需要在施工之前進行相關的準備工作，例如，安排專業(yè)的工作人員選購適宜的原材料，不僅如此，施工人員還需要根據(jù)實際情況選擇科學的混凝土配合比，通過這樣的方式能夠大大提升大體積抗?jié)B混凝土的相關性能，從而提高其穩(wěn)定性，防止裂縫產(chǎn)生。具體可以進行以下幾個步驟：第一，為了防止混凝土收縮而引起的裂縫，施工人員在選購原材料時可以選擇具有較低收縮性能的水泥品種；第二，施工人員還可以選擇連續(xù)級配的中粒徑粗骨料。通過這樣的方式能夠使混凝土的孔隙率降低；第三，施工企業(yè)還可以在建設過程中加入適量的中粗砂，通過這樣的方式能夠大大降低裂縫現(xiàn)象的發(fā)生；第四，施工企業(yè)還可以通過摻加外加劑的方式來控制水灰比。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一般施工企業(yè)都會使用減水劑來進行混凝土的澆筑工作，這主要是因為減水劑具有如下優(yōu)勢：第一，減水；第二，緩凝，這兩個優(yōu)勢可以大大延長混凝土凝結時間。

4 結束語

實際上，根據(jù)筆者多年的實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，在大體積抗?jié)B混凝土的施工過程中，其裂縫的產(chǎn)生是不可避免的。但是，本文通過對大體積抗?jié)B混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進行分析后發(fā)現(xiàn)，施工企業(yè)還是可以采取一定的措施對其進行預防。通過上述的分析可以發(fā)現(xiàn)，施工企業(yè)首先需要在施工之前安排工作人員去市場實地調(diào)查，選擇合適的水泥品種。不僅如此，施工人員還需要在施工過程中對水泥用量進行嚴格控制，例如，施工人員可以摻加適量的混合材料和外加劑，通過這樣的方式能夠達到優(yōu)化混凝土配合比的目的。最后，也是最關鍵的，施工人員在實際施工過程中還是需要根據(jù)不同的具體情況采取相應的有效措施，不可直接對成功經(jīng)驗進行照搬照抄，通過這樣的方式才能夠從根源處提高施工質(zhì)量[5]。