張成明（四川路航建設工程有限責任公司，四川　南充　637000）

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大體積混凝土裂縫預防及其控制

張成明（四川路航建設工程有限責任公司，四川南充637000）

隨著中國經濟建設的穩(wěn)步發(fā)展，大體積混凝土施工也隨之不斷增加（如高層建筑的筏形基礎或者箱形基礎、斜拉橋的承臺、索塔以及基礎）然而在大體積混凝土施工中經常會遭遇裂紋的干擾，這是由于混凝土體積相對比較大，聚集過多的水化熱會引起混凝土內外出現不勻稱散熱現象，一旦遭受外力的作用，混凝土的內部就會出現非常高的溫度應力并且很大幾率會出現裂縫，最終留下嚴重的安全隱患。本文通過分析大體積混凝土裂縫出現的原因，提出相對的解決對策。

大體積混凝土；裂縫；預防及控制

引言

對于橋梁隧道工程、水利工程以及建筑工程施工建設過程中，多數情況都會使用大體積混凝土，例如橋梁隧道、承臺襯砌與支護、建筑物基礎、厚大的樁頂承臺梁、地下室底板、轉換板或梁、超高層的內筒外框架等澆筑施工，這些工程一般都會使用大體積混凝土施工方法。但是因為大體積混凝土自身體積相對較大，所以擁有較小的表面系數，當水泥凝固散發(fā)出熱量時，內外溫度會形成明顯的溫度差，會使大體積混凝土發(fā)生形變從而出現裂縫，影響建筑的正常使用。所以，為了保證大體積混凝土在施工完成之后的質量，一定需要控制大體積混凝土中的裂縫。

1　大體積混凝土出現裂縫的原因

因為混凝土是由各種各樣的原料混合而成的不均勻物質材料，所以具備較強的耐久性以及抗壓強度，但是抵抗變形能力以及抗拉強度相對較差，所以大體積混凝土普遍存在裂縫現象。

（1）大體積混凝土內部水泥凝固之后產熱的影響。大體積混凝土自身具備水泥用量高、水泥水化的時候混凝土溫度升高作用以及橫截面積比較大等顯著特征，而且因為大體積混凝土內部熱量不能較快散失，環(huán)境與外部接觸部分散熱能力相對較強以及自身導熱能力相對較低，所以導致大體積混凝土每一個組成部分之間都有著差異較明顯的溫度應力以及溫度差，從而引起大體積混凝土內部出現拉應力造成混凝土出現裂縫。

（2）大體積混凝土自身收縮形變作用。大體積混凝土處于水泥水化作用階段時，會出現不同程度的形變干縮現象，引起大體積混凝土形變干縮的一般原因是因為在攪拌大體積混凝土時，只有小部分水用來水泥水化反應，其余都被蒸發(fā)，在大體積混凝土內部的水分被蒸發(fā)之后會出現毛細管引力從而造成大體積混凝土出現形變干縮現象。

（3）大體積混凝土施工結束之后的束縛作用。相對大體積混凝土施工澆筑來說，當施工結束之后因為其所處構造部位以及構造功能的不同，會對其余構造部分產生約束作用，在條件不相同的約束作用下，大體積混凝土構造的形變量應該是大體積混凝土線膨脹系數和溫差的乘積，當大體積混凝土的極限拉伸值小于大體積混凝土的膨脹系數時，就會導致大體積混凝土出現裂縫。

2　大體積混凝土生產階段的裂縫防護措施

2.1選擇合適的材料作為大體積混凝土的原材料

為了保證大體積混凝土的質量足夠優(yōu)秀，首先必須有效地掌控源頭的管理控制工作，針對大體積混凝土原材料控制管理防范措施可以從以下幾個方面著手：

（1）集料的挑選。在生產大體積混凝土的過程中，對于挑選材料方面，必須盡量使用針片狀含量較少、粒徑相對較大以及粒徑級配優(yōu)秀的材料，為了最大程度減少水泥的用量，能夠增加一定塊石的數量。挑選細集料時，應該多選擇粗、中砂，同時需要嚴格把控砂石中水泥的含量。

（2）水泥的挑選。為了最大程度上減少大體積混凝土建設施工中水化熱的現象，應盡量挑選水化熱比較低的525或者425的礦渣水泥，而混合材料多是挑選超細礦粉、火山灰、礦渣以及煤灰等材料。

（3）科學合理的使用外參劑。為了能夠有效地把控大體積混凝土中出現的裂縫，能夠在澆筑過程中使用添加一定的外參劑，從而使大體積混凝土的特征得到明顯的改善，同時可以達到降低水泥用量以及減少大體積混凝土水熱化出現概率的效果。如今，應用較為廣泛的外參劑一般都是高效復合類減水劑。

2.2設計大體積混凝土配比階段

為了能夠有效地把控大體積混凝土裂縫出現的概率，在當初設計混凝土配比階段必須大幅減少混凝土的隔絕熱量升高溫度的能力，采取一定能夠延長混凝土凝固的措施，從而不會出現在大體積混凝土施工完成之后，由于溫度作用出現裂縫的現象。在開始設計配比的過程中，能夠在確保混凝土塌落度以及強度的前提下，適當增加粒徑較大集料以及摻合料的用量，從而最大程度上減少單方混凝土水泥的用量。在確定大體積混凝土的配比之后，必須適時檢測混凝土有關的水熱化，必須在檢測出的水熱化達到施工的標準之后才能夠開始生產大體積混凝土。

3　大體積混凝土裂縫建設施工階段的預防及控制措施

3.1大體積混凝土振搗以及澆筑施工

有效的預防大體積混凝土裂縫的關鍵方法是科學的要求大體積混凝土的施工工序。澆筑施工大體積混凝土時，必須遵守有關的施工要求，在開始大體積混凝土建筑施工前，必須先將模板清洗干凈，之后才能夠進行保濕噴水操作，最后正式進行澆筑施工。大體積混凝土建筑施工的順序，必須按照特定的順序開始（由遠及近），對于位于傾斜面的澆筑部分，則必須按照由低到高的澆筑順序。大體積混凝土施工的澆筑形式一般是使用推移式連續(xù)澆筑或者整體分層連續(xù)澆筑施工的形式開展。澆筑混凝土的速度必須根據混凝土的塌落度以及標號的規(guī)格，并且需要根據不同的氣候條件做出相應的改變，一般來說，澆筑的速度都應該保持在每小時20～30m3左右。對于需要進行反復施工的情況，前后之間的間隔必須根據現場的環(huán)境溫度來確立，一般來說，當氣溫在25°C以下時，間隔必須大于2.5h，不小于25°C時則能夠延長2h（見圖1）。

圖1

3.2大體積混凝土施工養(yǎng)護管理工作

養(yǎng)護大體積混凝土對于減少裂縫出現的概率有著不可或缺的作用，絕大多數大體積混凝土出現裂縫都與混凝土在澆筑完成之后不恰當的養(yǎng)護措施有關。澆筑大體積混凝土時，因為水泥水化過程會出現巨大的熱量，從而極易引起混凝土內外出現巨大的溫度差，一旦大體積混凝土內外溫差超過25°C時，就會非常容易導致大體積混凝土出現溫度裂縫，對混凝土的施工質量造成巨大的影響，所以，必須在大體積混凝土找平以及澆筑施工完成之后，對混凝土的表面進行及時地鋪蓋塑料薄膜操作，之后在塑料薄膜上增加草被或者麻袋。與此同時使用適當的養(yǎng)護措施并且控制大體積混凝土表面的溫度，最大程度縮小大體積混凝土內外的溫度差，通常情況下，大體積混凝土的養(yǎng)護時間至少需要14d。

3.3大體積混凝土內外溫度差的監(jiān)管管理

大體積混凝土的澆筑應在一天中氣溫較低時進行。混凝土入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫均不應超過40°C，混凝土的澆筑溫度不宜高于28°C。冬天澆筑混凝土的入模溫度應不低于10°C。混凝土的溫度變化以及溫度對于混凝土裂縫來說是十分敏感的。當混凝土從初始狀態(tài)的應力溫度減小到混凝土開裂應力溫度時，此刻混凝土的極限拉應力會遠小于混凝土的拉應力。所以，能夠減小混凝土的初始溫度以及混凝土內水化熱溫度來避免和降低裂縫的風險。

人工把控大體積混凝土溫度的手段對前期由于受熱而出現裂縫現象的作用不是十分明顯。例如，混凝土表面的保溫材料能夠大幅降低混凝土內外的溫差，但是卻會導致混凝土內部的溫度升高，從受到約束從而出現貫穿裂縫的視角來說，其是一種隱性導致裂縫的原因，因為混凝土內部的溫度早晚都會散發(fā)出去。除此之外，人工掌控混凝土的溫度還應該關注的問題是避免出現超冷以及過速冷卻的現象，超冷會導致混凝土內外溫差過大，導致澆筑裂縫的時間多為夜晚，一定程度上減小了混凝土的初始凝固溫度。過速冷卻不但會導致混凝土出現較大的溫度梯度，而且會對前期水泥膠體的強度以及水化程度造成巨大的影響，極易出現溫度裂縫。在白天進行施工時，需要在石、沙堆廠設置簡單的避光設備，或者使用帶水的麻袋進行覆蓋，特殊情況下，需要向骨料潑灑冷水。

4　結束語

因為大體積混凝土在構筑物或者建筑物中，經常被當作梁柱、承臺以及基礎等重要構成部分，所以控制、預防大體積混凝土裂縫的出現對于保證構筑物或者建筑物的施工質量，增加其可靠性等具備不可或缺的作用。提高大體積混凝土的施工水平，合理地挑選設計方案進行配比設計，科學地挑選合適的混凝土原材料以及建立健全監(jiān)測養(yǎng)護手段是預防、控制大體積混凝土裂縫的重要手段，對于提高建筑物的施工質量以及工程的安全性有著至關重要的作用。

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張成明（1981-），男，漢族，大學本科，主要從事碼頭、港口、公路施工項目管理工作。

U215

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2095-2066（2016）13-0196-02

2016-4-10