王金龍 張童 王哲 逄洪懿 劉健

【摘要】隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，大體積混凝土的應(yīng)用變得極為廣泛，但大體積混凝土易產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，因此如何避免和控制大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生就顯得尤為重要。本文在確定裂縫類型的基礎(chǔ)上，先分析裂縫產(chǎn)生的原因，然后從材料配合比、澆筑方法和養(yǎng)護(hù)條件等方面提出施工建議，進(jìn)而為大體積混凝土的施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】大體積混凝土? 裂縫? 施工方法? 混凝土養(yǎng)護(hù)

一、引言

近年來隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，各種大型建筑拔地而起，雖然不同建筑地質(zhì)條件的不同，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式也存在差異，但是大型建筑的大型構(gòu)件均為大體積混凝土構(gòu)件。然而對(duì)于大體積混凝土而言，施工過程中若因處理或控制不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫，給結(jié)構(gòu)帶來隱患。因此，確保其大體積混凝土施工質(zhì)量是項(xiàng)目土建施工最為重要的一項(xiàng)要求。

二、大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的類型

按照其機(jī)理分析可分為收縮裂縫、溫差裂縫和安定性裂縫三種。收縮裂縫是由于混凝土逐漸散熱和硬化導(dǎo)致其體積收縮，當(dāng)收縮應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)在表面產(chǎn)生收縮裂縫。溫差裂縫是混凝土內(nèi)部和外部的溫差過大產(chǎn)生的裂縫。安定性裂縫是由于水泥安定性不合格而引起。

三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

（1）溫度變化。在混凝土澆筑過程中，混凝土內(nèi)部溫度會(huì)隨著外界溫度的變化而變化。同時(shí)混凝土體積也隨溫度的變化而變化，因此混凝土內(nèi)部易產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫，影響施工質(zhì)量。當(dāng)外界溫度突然下降時(shí)，混凝土內(nèi)外之間會(huì)形成較大的溫差，進(jìn)而產(chǎn)生溫度變形，即產(chǎn)生溫度裂縫。同時(shí)，在高溫條件下，大體積混凝土散熱量較少，混凝土中的溫度通常達(dá)到60-65℃，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。因此，應(yīng)采取溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。

（2）水泥水化熱。在水化熱的過程中，水泥會(huì)釋放一定的熱量。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)截面尺寸大，內(nèi)部產(chǎn)生的熱量不易散失，因此形成較大的內(nèi)外溫差，進(jìn)而形成收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力。如果結(jié)構(gòu)溫差較大，出現(xiàn)裂縫的可能性也較大。

（3）混凝土的收縮?；炷林屑s80%的水需要蒸發(fā)，約20%的水用于水泥硬化。如果混凝土在收縮后仍然保持飽和狀態(tài)，它可以繼續(xù)膨脹并恢復(fù)到原來的體積。干濕交替易引起混凝土體積的變化，使混凝土內(nèi)部形成強(qiáng)烈的收縮應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。

四、合理選擇混凝土的原材料

除了上述因素的影響外，混凝土的配合比也是關(guān)鍵因素之一，選擇合理的材料和配合比對(duì)于降低混凝土內(nèi)部溫度具有重要的作用。

水泥是混凝土施工重要原材料材料。但水泥水化過程中放出大量的熱，為減少水泥水化熱，可以增加粉煤灰、礦粉的用量比例，也可通過降低用水量，從而減少混凝土中水泥的用量比例。對(duì)水泥進(jìn)行現(xiàn)驗(yàn)收時(shí)，除常規(guī)的水泥包裝上的代號(hào)和標(biāo)號(hào)，包裝日期等進(jìn)行核對(duì)外，還應(yīng)檢驗(yàn)是否受潮，并嚴(yán)格做好水泥運(yùn)輸和儲(chǔ)存。

此外細(xì)骨料要按照粗粒徑多，中粒徑適中，細(xì)粒徑少的原則進(jìn)行篩分。選擇粗骨料時(shí)，在保證合理的級(jí)配的基礎(chǔ)上減少有害雜質(zhì)的含量。

五、大體積混凝土施工方法

（1）跳倉(cāng)法施工。跳倉(cāng)法施工的關(guān)鍵步驟如下：首先將需澆筑大體積混凝土的區(qū)域分為多個(gè)小面積工作區(qū)域，澆筑時(shí)需要依照跳棋的方式方法進(jìn)行施工。即在一方澆筑區(qū)域完成澆筑后，需要跳過相鄰區(qū)域，直接對(duì)第三區(qū)域進(jìn)行澆筑施工，直至達(dá)到最后區(qū)域，再對(duì)未澆筑區(qū)域依次進(jìn)行澆筑。此種澆筑方式可有效避免混凝土由于內(nèi)外溫差而收縮產(chǎn)生裂縫。雖然跳倉(cāng)法效果顯著，但是也存在弊端，即當(dāng)大體積混凝土澆筑面大于40㎡時(shí)，則不宜采用此方法。

（2）控制大體積混凝土溫度。養(yǎng)護(hù)大體積混凝土，不但要保證強(qiáng)度，還要保證不出現(xiàn)裂縫，所以需要控制溫度來保證達(dá)到這兩個(gè)要求?？刂茰囟戎饕褪墙档突炷羶?nèi)部溫度和澆筑溫度之差。首先，應(yīng)盡量減小澆筑層厚度，以便加快混凝土散熱速度。如若混凝土厚度無法改變，且混凝土的內(nèi)外溫差相對(duì)來說較大時(shí)，可以在其內(nèi)部預(yù)埋設(shè)鋼管通冷水，進(jìn)行水循環(huán)，以達(dá)到降低混凝土內(nèi)部溫度，減小溫差的目的。其次，保溫法同樣行之有效，應(yīng)采取保溫保濕養(yǎng)護(hù)?；炷林行臏囟扰c表面溫度的差值不應(yīng)大于25℃，混凝土表面溫度與大氣溫度的差值不應(yīng)大于20℃。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于14d。保溫法主要是在混凝土表面覆蓋具有保溫性能的材料形成保溫層，從而達(dá)到減緩散熱的速度，降低內(nèi)外溫差的目的，進(jìn)而不斷提高混凝土的強(qiáng)度，避免裂縫的產(chǎn)生。

六、大體積混凝土養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

在澆筑和振搗完大體積混凝土之后，還需要做好其養(yǎng)護(hù)工作。灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間隨混凝土用料品種和添加的外加劑的不同而不同，其中采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥的混凝土，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7天。采用緩凝型外加劑或有抗?jié)B等要求以及高強(qiáng)度混凝土，不少于14天。

具體的養(yǎng)護(hù)施工工藝技術(shù)包括內(nèi)容有以下兩點(diǎn)：

（1）做好混凝土的抹平施工等工作。鑒于超高層建筑工程中的地基部位的混凝土非常容易因?yàn)槠鋬?nèi)部環(huán)境溫度的改變而形成比較大的內(nèi)外溫度差，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量病害。所以在澆筑完畢后要做好抹平施工等工作，且要進(jìn)行3次以上。

（2）做好抹平施工工作后續(xù)的覆膜施工工作，使其可以維持較為良好的濕潤(rùn)度。例如，對(duì)超高層建筑基底的底板與梁臺(tái)處利用塑料薄膜或麻袋實(shí)施覆膜工作，并要持續(xù)2周以上的時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工的相關(guān)工作。具體做法需要結(jié)合其外部環(huán)境以及混凝土的發(fā)展強(qiáng)度等因素進(jìn)行綜合考慮。

七、結(jié)論

本文對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵施工方法進(jìn)行了論述，在提出大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫類型的基礎(chǔ)上，研究了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，以及從混凝土配合比、混凝土施工方式及養(yǎng)護(hù)等方面多角度分析如何避免裂縫的產(chǎn)生，從而保證施工質(zhì)量，可為大體積混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工提供指導(dǎo)作用。

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基金項(xiàng)目：遼寧科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2020

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