吳艷 寧夏鵬晨建設(shè)工程有限公司

一、研究大體積混凝土裂縫的主要成因

（一）溫度裂縫

眾所周知，在混凝土生產(chǎn)過程中，水泥材料與水發(fā)生水化反應(yīng)時會釋放出一定的熱量，這些熱量造成的溫度梯度的變化是溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因。并且，在一次澆筑成型之后這些熱量會逐漸地向外散開，而由于混凝土結(jié)構(gòu)中心的熱量同邊緣處的熱量相比散發(fā)得更為緩慢一些。所以，這種熱量散發(fā)而使得溫度應(yīng)力呈現(xiàn)出一種熱脹冷縮、內(nèi)外不均的現(xiàn)象。同時，混凝土結(jié)構(gòu)在熱脹冷縮時，還會出現(xiàn)張拉應(yīng)力。當(dāng)所釋放的水化熱在與外界環(huán)境進(jìn)行熱量交換過程中，混凝土的局部溫度會形成溫度差，當(dāng)溫度差形成的張拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度閾值時，混凝土的抗拉性能則不足以抵抗溫度差造成的張拉應(yīng)力，從而使得混凝土的表面或者是結(jié)構(gòu)內(nèi)部會出現(xiàn)部分裂紋的現(xiàn)象，在嚴(yán)重的情況下，整個混凝土的結(jié)構(gòu)都會出現(xiàn)裂紋，乃至造成嚴(yán)重的安全隱患。

（二）收縮裂縫

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，收縮裂縫往往分為以下兩種：第一種為干燥收縮裂縫，第二種則為塑性收縮裂縫。混凝土在澆筑完成后，其所處的自然環(huán)境（溫度、濕度條件等）存在較大差異，這種差異造成了所產(chǎn)生的裂紋表現(xiàn)出不同的形態(tài)，于是干燥收縮裂縫又進(jìn)一步被劃分為干燥裂縫和收縮裂縫。其中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑成型后，靠近表面的水分蒸發(fā)較快，而結(jié)構(gòu)內(nèi)部中心區(qū)域的水分蒸發(fā)較快，在內(nèi)外部形成濕度梯度，這種梯度過大時則會造成干燥裂縫。鑒于此，在澆筑完成時應(yīng)當(dāng)盡可能地消除或降低內(nèi)外部的濕度差，按照要求其進(jìn)行充分灑水養(yǎng)護(hù)。在外界各種因素的影響之下，所形成的裂縫往往被稱之為塑性收縮裂縫。如混凝土在初凝階段受大風(fēng)或高溫等不良天氣的影響，便會使得成型后的大體積混凝土由于表面水分蒸發(fā)速度不一而出現(xiàn)塑性收縮裂縫。

二、分析大體積混凝土裂縫的控制技術(shù)

（一）優(yōu)化商品混凝土的配合比

控制大體積混凝土的裂縫，首先就需要控制混凝土原材料及混凝土本身的質(zhì)量?，F(xiàn)階段，各大工程所需要的大體積混凝土基本都實現(xiàn)了商品化、標(biāo)準(zhǔn)化，但在實際運用時，也只有保證了其抗拉壓強度、可泵性以及和易性能夠符合設(shè)計要求，才能從整體上提升裂縫的控制技術(shù)。由于混凝土的和易性會在施工現(xiàn)場受到多方面因素的影響，因此會給施工帶來很大難度?；炷僚浜媳仁菍炷梁鸵仔杂绊懽畲蟮囊蛩刂?，運輸過程和氣候條件等的影響也會對那體積混凝土裂縫的控制產(chǎn)生不利影響。除此之外，混凝土的配合比也直接關(guān)系到大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生。因此，大體積混凝土的配合比設(shè)計時與其他類型的混凝土就存在較大差異，大體積混凝土應(yīng)盡可能地、在合理范圍內(nèi)地降低其水灰比。

（二）混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土澆筑質(zhì)量可以從以下三個方面進(jìn)行控制。第一，分段分層。對于體積較大的混凝土來講，需要從上而下、分段分層進(jìn)行澆筑，保證混凝土在澆筑之后的整體質(zhì)量能夠達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的要求。第二，全面分層。如果所澆筑的混凝土構(gòu)件其厚度比較大，則在澆筑時應(yīng)選擇全面分層的方式進(jìn)行，在所澆筑的混凝土層初凝之后，方可進(jìn)行下一層混凝土的澆筑作業(yè)。第三，斜面分層。嚴(yán)格控制大體積混凝土振搗的操作流程，逐步向上推進(jìn)。

（三）混凝土溫度控制

對于大體積混凝土溫度的控制可以從兩個方面入手。其一，內(nèi)部控制。在對大體積的混凝土進(jìn)行降溫之前，需要先將降溫水管預(yù)埋在混凝土的內(nèi)部。在澆筑結(jié)束之后，通過外接注水來降低混凝土的溫度。內(nèi)部控制的方式能夠有效地節(jié)約水資源，經(jīng)冷卻水管排出的水還能夠用于養(yǎng)護(hù)混凝土。在某些情況下，會出現(xiàn)自然注水難以達(dá)到理想的降溫目的。鑒于此，便需采用增壓泵對外接注水管進(jìn)一步加壓。同時，也需要提前設(shè)計混凝土內(nèi)部的預(yù)埋冷卻水管。其二，外部控制。在混凝土表面經(jīng)過抹平處理后，需要結(jié)合相關(guān)施工規(guī)程實施相應(yīng)地養(yǎng)護(hù)（保溫保濕）措施。本工程中，在大體積混凝土澆筑體表面按照從上到下的順序依次鋪設(shè)設(shè)養(yǎng)護(hù)毯、土工布、塑料薄膜以達(dá)到表層保溫保濕的目的。

（四）溫度監(jiān)測措施

通常情況下，在布置溫測點的過程當(dāng)中需要結(jié)合以下幾個方面的原則：（1）需要在施工圖對稱軸線的一半?yún)^(qū)域內(nèi)，按照平面分層的方式來布置監(jiān)測點。（2）需要按照結(jié)構(gòu)的幾何尺寸來布置監(jiān)測點。（3）需要考慮大體積混凝土澆筑體溫度場的分布情況，來設(shè)定監(jiān)測點的具體位置和數(shù)量。（4）需要結(jié)合具體環(huán)境來布置監(jiān)測點的具體數(shù)量和位置。（5）沿著大體積混凝土澆筑體的厚度方向，在構(gòu)件內(nèi)部和表面分別布置監(jiān)測點。（6）溫度監(jiān)測點應(yīng)當(dāng)設(shè)定在澆筑體的表面（或底面）以內(nèi)5cm 左右的位置。

三、結(jié)束語

由于大體積混凝土本身幾何尺寸較大，并且自身能夠保證具有足夠的強度和剛度，但是在施工過程中，由于溫差過大引起的裂縫很難避免，現(xiàn)實工程中，只能盡可能做到將裂縫的開展控制到無害范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)貫穿裂縫。施工過程中可以采取現(xiàn)場實時溫度監(jiān)測和根據(jù)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行混凝土內(nèi)部溫度計算預(yù)測，從兩方面來入手控制溫差，實現(xiàn)有效控制裂縫的產(chǎn)生。現(xiàn)如今，土木工程在我們國家得到了顯著的發(fā)展，大體積混凝土在這些工程項目中的應(yīng)用也愈來愈頻繁。在這種發(fā)展背景之下，若想實現(xiàn)良好的施工效果，在施工時不僅需要控制混凝土的強度、黏結(jié)性等，還需要細(xì)化大體積混凝土的施工技術(shù)以及施工工藝，切實地控制大體積混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)在施工完成以及長期使用過程中裂縫的產(chǎn)生。施工時，需要合理部署施工進(jìn)度，并制定出科學(xué)的澆注方案，采取科學(xué)的降溫措施，以便能夠保證施工的整體質(zhì)量。