秦建

（山西省第三建筑工程公司　046011）

大體積混凝土抗裂施工技術分析

秦建

（山西省第三建筑工程公司046011）

隨著建筑行業(yè)的進步和發(fā)展，大體積混凝土應用范圍日益廣泛，使得現(xiàn)代建筑的質(zhì)量和性能都得到了大幅度提升，同時還有效地促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。但是在大體積混凝土結構中出現(xiàn)裂縫時不僅影響到建筑的質(zhì)量和性能，甚至還可能留下極大的安全隱患。因此，為了提高建筑的質(zhì)量和性能和解決大體積混凝土結構中的裂縫問題，加大對大體積混凝土抗裂施工技術的分析力度不僅意義重大，而且迫在眉睫。本文通過對大體積混凝土的深入分析，然后對大體積混凝土抗裂施工技術進行了詳細闡述，以供同行參考。

大體積混凝土；抗裂施工技術；分析

引言

混凝土裂縫是現(xiàn)代建筑工程中混凝土工程的質(zhì)量通病，當混凝土工程出現(xiàn)裂縫時，不僅嚴重地影響到建筑工程的外在形象，而且也嚴重地影響到建筑工程的質(zhì)量，甚至可能會進一步誘發(fā)其他質(zhì)量問題，因此在現(xiàn)代的建筑工程中對混凝土裂縫問題進行及時有效的處理就顯得尤為重要。

1　工程概況

某綜合性建筑為商業(yè)娛樂中心，即餐飲、商務、購物等功能為一體，地下五層，地上七十三層，總建筑182893m2，總建筑高度為333m。采用鋼-混組合框架-核心筒結構體系，塔樓區(qū)域采用鋼結構，七層以下為鋼骨混凝土結構，裙房區(qū)域采用框架-剪力墻鋼筋混凝土結構。塔樓基礎底板厚度為4.5m（電梯井處厚6m），長、寬均為25.8m?；炷翉姸鹊燃墳镃40，抗?jié)B等級為S8。一次性澆筑混凝土方量為2800m3，為超厚大體積混凝土。

2　大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

在現(xiàn)代的建筑工程中，通常會應用到大體積混凝土結構，然而由于大體積混凝土結構的體積較大，并且對混凝土結構的整體性要求較高，因此在混凝土施工過程中不宜留下施工縫。但是在混凝土工程中卻通常會由于各種原因造成大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.1材料影響

2.1.1水泥

水泥是混凝土的主要原材料之一，其質(zhì)量和性能直接影響到混凝土的質(zhì)量和性能，并且其也是導致混凝土出現(xiàn)裂縫的重要原因之一。

2.1.2骨料

骨料的選擇對于大體積混凝土施工具有重要影響。水泥石與骨料的粘結力與骨料的表面情況有關，骨料的表面粗糙，則與水泥石粘結力較大，故在原材料及坍落度相同的情況下，用碎石比用卵石強度來的高。增大骨料粒徑，可以減少用水量，而使混凝土的收縮和泌水隨之減少。

2.1.3水灰比、坍落度

水灰比是混凝土拌合中一個較為重要的指標，需要對其進行嚴格控制。這個指標對混凝土的各項影響最大，在水泥標號相同情況下，水灰比越小，水泥石強度越高，與骨料的粘結力也越大，混凝土的強度也越高。

2.2混凝土收縮影響

在混凝土裂縫問題中，導致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因就是混凝土收縮。而導致混凝土收縮主要是由于漿體收縮和水分蒸發(fā)，從而使得混凝土的收縮應力和抗拉強度產(chǎn)生變化，進而引起混凝土裂縫。而混凝土的收縮裂縫主要有以下幾種類型：塑性收縮裂縫；水化反應收縮裂縫；表面溫差收縮裂縫；干燥收縮裂縫。

2.3施工工藝影響

根據(jù)施工現(xiàn)場情況的總結以及對相關施工人員的調(diào)查分析，該工程大體積混凝土施工存在以下問題：①混凝土立模和振搗方面存在不足，部分構件容易產(chǎn)生蜂窩麻面；②混凝土的養(yǎng)護，如果養(yǎng)護不良，那么對混凝土整體質(zhì)量影響十分顯著，直接影響混凝土的抗裂能力；③拆模時間，過早拆模以及在混凝土構件上過早從事后續(xù)工序，對混凝土強度的發(fā)展有一定影響，并導致裂縫的產(chǎn)生。

3　施工方案的確定

經(jīng)過反復的分析對比，為了防止裂縫的出現(xiàn)，制定了較為全面的作業(yè)方案，這些方案包含了混凝土施工的全過程，包括選擇混凝土組成材料、施工安排、澆筑前后混凝土的溫度控制和保溫保濕養(yǎng)護等。

3.1施工配合比確定

施工配合比的確定是施工質(zhì)量控制的基礎，其主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：①混凝土配合比，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，采用“三低（低砂率、低塌落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設計準則；②水泥的選擇：采用普通硅酸鹽（P.O.42.5），并加入適量的摻加粉煤灰和礦渣粉取代部分水泥，減小水泥用量，改善混凝土的塑性和可泵性；③骨料的選擇：選用卵石保證骨料連續(xù)積配，使混凝土具有較好的和易性和較高的抗壓強度，細骨料選用機制砂（細度模數(shù)3.5）和細砂（細度模數(shù)1.2）混合砂；③減水劑：摻加JY-1高效減水劑，以減小水泥用量，改善和易性，推遲水化熱的峰期值，加入ZY膨脹劑，使混凝土得到補償收縮；⑤其他：要求混凝土入泵塌落度嚴格控制在180±20mm，控制水泥的進場時間（提前2d），控制水泥溫度；對機制砂、石子進行噴淋，降低砂、石溫度；在攪拌時采用冰水攪拌；運輸中對罐車進行隔熱措施和澆筑時對輸送泵管覆蓋隔熱，要求混凝土入模溫度不得高于30℃，保證混凝土質(zhì)量。

3.2澆筑工藝方案

3.2.1澆筑方法

該工程的大體積混凝土澆筑采用平面分層和斜面分層相結合的建筑方案，這樣做的主要目的是減少泵管拆除。為防止混凝土表面開裂，要求底板全部摻加杜拉纖維，但由于業(yè)主只同意底板上下1m范圍內(nèi)要求摻加杜拉纖維，中間2m范圍不加。這樣，整個底板分成4層澆筑，每層厚度1m，每層內(nèi)部再按斜面分層，每層厚度為50cm?；炷翝仓捎玫雇耸綕仓?，分成3條澆筑帶，每個澆筑帶寬度為8.6m，同時從同一方向進行澆筑，其澆筑如圖1所示。

圖1　泵送混凝土斜面分層澆筑示意圖

3.2.2振搗

振搗對于混凝土澆筑質(zhì)量也有一定影響，該工程的混凝土振搗使用的是50插入式振搗棒，要慢插快拔，插點呈梅花型布置，按順序進行，不得遺漏。移動間距不得大于45cm（振搗棒作用半徑的1.25倍）。振搗上一層時插入下一層混凝土5cm以消除兩層間的接縫。振搗時間以混凝土表面出現(xiàn)浮漿及不出現(xiàn)氣泡、下沉為宜。

3.2.3泌水處理

對于泌水問題的處理也是保證混凝土施工質(zhì)量的重要舉措。當混凝土出現(xiàn)泌水現(xiàn)象時將水趕至低洼處，用大功率抽水泵及時的抽出混凝土產(chǎn)生的泌水和基坑內(nèi)的雨水，如圖2所示。

圖2　混凝土澆筑泌水處理示意圖

3.2.4表面處理

先用長刮尺刮平，在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，再用木蟹打磨壓實，以閉合收水裂縫。

3.3混凝土溫度控制措施

3.3.1采用合適的原材料以降低水化熱

①使用低水化熱的水泥，水泥標號為中強度等級的普通硅酸鹽水泥如P.O.42.5。②改善混凝土配合比。在該工程施工中，經(jīng)監(jiān)理工程師同意前提下，依部位的不同，分別摻入粉煤灰以減少水泥用量，降低水化熱，粉煤灰取代率一般為15%，超量系數(shù)K= 1.7。③做好砂石料級配設計，選擇韌性好，含泥量低（≤0.5%），級配優(yōu)良的骨料，稍微提高混凝土中粗骨料用量，既可降低水化熱又可以抑制混凝土的變形，細骨料選用中粗砂。③摻用早期水化熱較低的緩凝型減少劑。

3.3.2控制混凝土入模溫度小于30℃

混凝土入模溫度的控制主要包括以下幾個方面：①水泥提前入罐，延長水泥的存放時間，讓其自然冷卻，確保拌和前的水泥溫度不高于50℃。②骨料場搭遮陽棚，防止陽光直射。③骨料應冷卻后入倉，可抽地下水噴淋降溫，拌和用水量中扣除骨料含水。③拌合用水采用合格的深井地下水，必要時加冰屑。⑤運輸車運輸過程中噴灑地下水降低轉筒外殼溫度。⑥混凝土輸送管采取加設涼棚、覆蓋草袋等降溫措施。⑦盡量利用低溫時段澆筑混凝土，若夏季施工，應盡量利用溫度稍低的夜間施工。

3.3.3分塊、分層澆筑

為降低混凝土內(nèi)外溫差，澆筑過程中水平分層澆筑，如有浮漿應及時清除，頂部混凝土要進行二次振搗，消除泌水沉降和早期裂縫。

3.3.4加強保溫及養(yǎng)護

在混凝土施工結束之后，需要根據(jù)天氣變化以及工程的具體施工情況采用相應的養(yǎng)護措施。①混凝土澆筑后采用模板作為保溫材料，不宜在前3d升溫期內(nèi)拆模，溫差大于20℃應推遲拆模時間，等待并同時滿足溫控條件，不能滿足時應在模板外側補充保溫措施，在施工區(qū)適當范圍內(nèi)采用加溫改變不利氣溫條件。②拆模后及時在側墻面鋪設保溫、保濕結構層，并隨溫度變化調(diào)節(jié)保溫層厚度?；靥顓^(qū)側墻可用回填土形成保溫、保濕結構。③混凝土表面可用蓄水養(yǎng)護，蓄水深度一般不宜小于200mm。撤除蓄水后，應使混凝土保持相當?shù)臐駶櫍悦怏E然干燥，導致干縮裂縫的產(chǎn)生。③底板施工寬縫封閉孔口保溫保濕，注意控制開啟或全封閉調(diào)節(jié)空腔內(nèi)溫，或適當?shù)拿籂t加溫措施滿足溫控要求。

4　結束語

隨著科學技術的高速發(fā)展，在當前的建筑領域中各種施工技術和施工材料的水平都得到了大幅度提升，然而大體積混凝土結構也與普通的混凝土結構有著同樣的質(zhì)量通病，也即是裂縫問題，在大體積混凝土結構中出現(xiàn)裂縫時不僅影響到建筑的質(zhì)量和性能，甚至還可能留下極大的安全隱患，從而嚴重的威脅到人們的生命財產(chǎn)安全，因此需要運用抗裂技術保證工程的質(zhì)量和可靠。

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TU755

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1673-0038（2015）02-0034-02

2014-12-26

秦建（1981-），男，工程師。