【摘要】大體積混凝土工程裂縫的預(yù)防與控制是保證大體積混凝土工程質(zhì)量的關(guān)鍵。本文介紹了大體積混凝土的特點(diǎn)，分析了體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及影響因素，并提出了相應(yīng)的控制措施。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；高層；大體積混凝土；裂縫

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，城市也越來越現(xiàn)代化，建筑工程業(yè)也得到快速發(fā)展，高層建筑如雨后春筍般拔地而起，高層建筑在城市的建筑中所占的比例越來越多。隨著建筑物高度、體積、厚度等逐漸增加，建筑基礎(chǔ)承受的荷載越來越大，所以大體積混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于土木建筑工程中[1]。然而一旦大體積混凝土澆筑處理不好，往往會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)表面裂縫以及貫穿性裂縫等，影響了建筑結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性和防水抗?jié)B性。因此，如何防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展是大體積混凝土澆筑施工中的一個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)課題。

1、大體積混凝土澆筑特點(diǎn)分析

大體積混凝土指的是混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體最小尺寸應(yīng)大于2m，或一次澆筑量大于1000m3，并且在澆筑施工過程中要考慮溫度控制等措施。大體積混凝土澆筑結(jié)構(gòu)厚大，混凝土需量大，施工條件復(fù)雜，由于建筑施工中所應(yīng)用的大體積混凝土具有水化熱高、水泥水化熱的釋放比較集中，一般大于25℃極容易發(fā)生溫度變形，具有收縮量大和易開裂等特點(diǎn)，是建筑施工技術(shù)中不可忽視的重要一環(huán)。為了使混凝土結(jié)構(gòu)的整體不受影響，大多采用在大體積混凝土中添加減水劑或者膨脹劑。目前為止，大體積的混凝土多數(shù)采用地下現(xiàn)澆，所以整個(gè)澆筑工程的條件復(fù)雜。

2、大體積混凝土開裂的原因分析

大體積混凝土的裂縫主要是由溫度變形引起的[2，3]。因?yàn)榛炷潦菬岬牟涣紝?dǎo)體，散熱很慢，澆注后，大體積混凝土內(nèi)部溫度遠(yuǎn)較外部高，形成較高的溫差，造成內(nèi)脹外縮，使外表產(chǎn)生很大拉應(yīng)力而致開裂，因此，如何減少內(nèi)外溫差是市控制混凝土開裂的關(guān)鍵。在約束條件下，混凝土澆注塊產(chǎn)生的溫差引起的溫度變形超過混凝土的極限拉伸值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫，

3、影響大體積混凝土開裂的主要因素

3.1水泥水化熱的影響

水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，是大體積混凝土內(nèi)部熱量的主要來源。由于大體積混凝土截面厚度大，導(dǎo)熱性能較差，水化熱聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部長期不易散失，使混凝土內(nèi)部的溫度升高，而外表面混凝土經(jīng)散熱溫度降低，當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面溫差過大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形。溫度應(yīng)力溫差成正比，溫差越大，溫度應(yīng)力越大，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外的約束時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫?；炷羶?nèi)部的溫度與混凝土的厚度及水泥用量有關(guān)，混凝土越厚，水泥用量越多，內(nèi)部溫度越高。

3.2外界氣溫變化的影響

大體積混凝土施工階段，往往要受外界氣溫變化的影響?；炷羶?nèi)部溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)散熱降溫等各種溫度的疊加。當(dāng)外界氣溫越高，混凝土的澆筑溫度也越高；外界溫度下降，尤其是驟降，會(huì)增加外層混凝土與混凝土內(nèi)部的溫度梯度，產(chǎn)生溫差和溫差應(yīng)力，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗該溫度應(yīng)力時(shí)，便產(chǎn)生溫度裂縫。因此選擇低溫澆注，就會(huì)減少表層混凝土與外界氣溫的溫差，對(duì)有效防止大體積混凝土的開裂極為有益。

3.3混凝土的收縮變形

混凝土中多余水分的蒸發(fā)，是引起混凝土體積收縮的主要原因之一?；炷恋陌韬纤?，只有約20%的水分是水泥水化所必需的，其余80%的水要被蒸發(fā)。當(dāng)水分蒸發(fā)時(shí)，混凝土表面干燥收縮快，中心干燥收縮慢，由于表面的干縮受到中心部位混凝土的約束，就會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫

4、防止大體積混凝土裂縫的施工技術(shù)措施

4.1優(yōu)化混凝土的配合比

在大體積混凝土澆筑施工過程中，關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是混凝土的配合比。要施工好超厚、高強(qiáng)度等級(jí)的大體積混凝土，關(guān)鍵要有一個(gè)先進(jìn)的混凝土配合比。配合比不僅需要滿足工程設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，還要保證在一定程度上能夠降低混凝土的水熱化。準(zhǔn)確的配合比促使混凝土具有良好的可泵性及和和易性，減少了水泥和水的用量。大體積混凝土的配置關(guān)鍵是要能夠降低水熱化，因此選擇水泥時(shí)要選擇水化熱小，凝結(jié)時(shí)間較長的，充分利用混凝土的中后期強(qiáng)度，盡可能的減少水泥用量，減少水泥水化產(chǎn)生的熱量，從而控制大體積混凝土的溫度升高，嚴(yán)格控制集料的級(jí)配及其含泥量，避免因混凝土，含泥量大而增加混凝土的收縮，降低混凝土的抗拉強(qiáng)度致其開裂。

4.2合理使用外加劑

外加劑可以起到分散水泥顆粒、增加和易性的作用，進(jìn)一步改善可泵性，可減少用水10%左右，緩延混凝土凝結(jié)時(shí)間?；炷猎谂渲脮r(shí)，一般會(huì)加入一些外加劑，常見的外加劑有高效減水劑、膨脹劑、引氣劑等，但是不同類型、不同劑量的外加劑對(duì)于混凝土自縮能力的影響是不同的。通過摻加高效減水劑實(shí)現(xiàn)流動(dòng)度時(shí)增大時(shí)，高效減水劑能顯著降低自縮值，而不同類型、摻加量不同的高效減水劑在自縮作用上無顯著差異。

4.3合理組織混凝土的施工

混凝土采用應(yīng)分層澆筑，利用澆筑面散熱，以減少施工中出現(xiàn)裂縫的可能性?；炷翝仓^程中澆筑速度應(yīng)放慢和澆筑層厚度應(yīng)減小，在澆筑次序可以調(diào)整的情況下盡量多在夜間澆筑，以降低混凝土澆筑入模溫度。隨著混凝土澆筑的向前推進(jìn)，振搗器也應(yīng)跟上，加強(qiáng)對(duì)混凝土的振搗?；炷翝仓^程中應(yīng)注意要按要求檢測溫度，并應(yīng)連續(xù)進(jìn)行測溫工作。

4.4變化約束條件

對(duì)于約束條件的優(yōu)化控制，可以通過混凝土澆筑時(shí)的分層澆筑，較少混凝土內(nèi)外的溫度差，加快水化熱的散熱；對(duì)于大體積的混凝土基礎(chǔ)，能夠在巖土地基以及混凝土的墊層之間加上一層滑動(dòng)層，釋放較大的約束力。

4.5加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

大混凝土養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵是保持適宜的溫度和濕度。大體積混凝土澆筑后，為了減少升溫階段內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生表面裂縫，給予適當(dāng)?shù)某睗耩B(yǎng)護(hù)條件，以控制混凝土內(nèi)外溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展的同時(shí)，防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，對(duì)混凝土進(jìn)行保濕和保溫養(yǎng)護(hù)是重要的?；炷恋臐仓瓿珊?，要在混凝土的表面加上一層塑料覆蓋膜，并蓋上一定的麻袋，定時(shí)定量的澆水，加速熱量的散失。拆模后立即回填或再覆蓋保護(hù)，同時(shí)預(yù)防近期驟冷氣候的影響，防止混凝土早期和中期的裂縫。

參考文獻(xiàn)

[1]尚科，張華源. 淺談建筑工程大體積混凝土澆筑施工技術(shù)[J].建材與裝飾， 2014（33）， 54-55.

[2]梁蜜達(dá). 配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)在大體積混凝土中的應(yīng)用[J].新型建筑材料， 2008， 37（8）， 14-17.

[3]夏錦紅，黃家駿等. 大體積混凝土溫度裂縫的防控措施[J].河南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2008， 38（4）， 437-440.

作者簡介：程周模（1992-）男，湖北宜昌人，土木工程專業(yè)，湖北工程學(xué)院本科在讀.

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