楊育賢

（廈門魯班源房屋營造有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

混凝土收縮裂縫主要分為不可見裂縫與可見裂縫兩種。其中，可見裂縫分為粘著裂縫、泥石裂縫、骨料裂縫等收縮裂縫類型；不可見裂縫分為溫度、外荷載、自生、干縮、約束、碳化、塑性等收縮裂縫[1]。這些裂縫是不規(guī)則的，會受到施工環(huán)境制約。而肉眼可見的裂縫是由不可見裂縫發(fā)展而來，是更加嚴重的收縮裂縫[2]。對于混凝土施工而言，前期出現(xiàn)的裂縫均為肉眼不可見裂縫，其得不到及時控制，就會發(fā)展為肉眼可見裂縫[3]。除此之外，混凝土施工過程中，會受到溫度等影響，出現(xiàn)收縮裂縫，溫度越高，產生的拉力越大，裂縫也就越大[4]。而混凝土施工荷載越高，混凝土形變的可能性越大，同樣會造成混凝土施工的收縮裂縫現(xiàn)象。本文研究體積較大混凝土施工期間收縮裂縫控制技術，在控制混凝土施工溫度的前提下，最大限度地控制收縮裂縫的產生。

1 工程概況

X建筑位于某市，工程總建筑面積為25624.28m2，地下面積約2536m2。地下空間共一層，用于建筑用戶停車使用。地上空間共15層，主要用于用戶辦公或居住[5]。該建筑工程混凝土強度等級為C45，筏板整體呈“凸”字形布置，以高低跨的形式進行施工。其中，高跨板厚度約500mm，低跨板厚度約300mm。筏板長度約76.15m，寬度約31.32m，承臺厚度約1.5m，混凝土澆筑量約1825m3，施工體積較大。本文采用裂縫控制技術對X建筑混凝土裂縫情況進行控制。

2 大體積混凝土施工收縮裂縫控制技術設計

2.1 選擇抗裂混凝土施工材料

對于混凝土材料而言，本文選取自然連續(xù)級的粗骨料配比，增加混凝土材料的和易性能，使混凝土強度更高，均勻度與密實度更高[6]。并選擇碎石拌制混凝土，在選取中粗砂的基礎上，使拌制的混凝土溫度更加適應實際施工情況。在此基礎上，嚴格控制粗骨料與細骨料中的泥沙量?；炷恋钠渌麚胶狭希疚倪x取粉煤灰，少量摻雜對于提高混凝土強度具有重要作用。在滿足混凝土施工強度要求的前提下，對混凝土的粘聚性進行反復試驗，從基礎上減少裂縫的產生條件。

2.2 優(yōu)化大體積混凝土澆筑順序

為了有效控制裂縫的產生，在澆筑時采用分段分塊的澆筑方式（圖1）。

圖1 澆筑順序

如圖1所示，將混凝土澆筑過程分塊進行，并按照1~21的順序，使?jié)仓^程更加完善。其中，1~6的澆筑塊在混凝土澆筑底部區(qū)域，最容易產生微觀裂縫。本文在1~6的澆筑塊中連續(xù)澆筑，水平施工裂縫得到基本控制；在7~10、11~15、16~21分為三個層次進行澆筑，此時混凝土的抗?jié)B性能較高，存在較多的孔隙氣泡，無法有效提升混凝土的粘合度。因此，在7~10、11~15、16~21分為三個層次澆筑過程中，將混凝土進行多次振搗，減少裂縫對施工的影響，同時提升混凝土的抗壓強度。在7~10澆筑塊的澆筑過程中，混凝土初凝后，直接靜置處理，與1~6澆筑塊充分粘合[7]。對11~15澆筑塊進行集中澆筑，提高混凝土中泥漿粘合度。16~21澆筑塊中，將混凝土澆筑溫度波動控制在合理范圍內，降低與其他澆筑塊之間溫度差異，進而使1~21個澆筑塊同時結束澆筑，減少自生裂縫與碳化裂縫的產生。

2.3 控制混凝土施工溫度

X建筑施工期間處于夏季，混凝土能量丟失現(xiàn)象嚴重，按照上述澆筑順序澆筑后，混凝土開始出現(xiàn)分層現(xiàn)象，1~6、7~10、11~15、16~21等澆筑塊中，顏色不同，靜置后出現(xiàn)粘著裂縫，施工質量隨之下降。為此，在分層澆筑的基礎上，對混凝土施工溫度進行控制。在1~6塊澆筑時，計算該層溫度基礎值，公式如下：

式（1-2）中：

T0—混凝土施工溫度基礎值；

Nn—混凝土澆筑量；

N—澆筑排量；

λ—溫度變化系數(shù)；

T1—溫度變化值；

A—混凝土配比數(shù)量；

V—實際施工運輸距離；

l—混凝土攪拌速度；

S—混凝土運輸停歇時間。

在此基礎上，對7~10進行澆筑。此時，該區(qū)域低于基礎溫度值即暴露混凝土澆筑面積，高于基礎溫度值即降溫處理；11~15、16~21澆筑時，重復7~10澆筑的步驟[8]。除此之外，降低混凝土的入模溫度，從原材料的角度出發(fā)，降低混凝土原材料溫度。X建筑施工期間，混凝土受到日光暴曬，脫模溫度比預期高，及時采用風冷卻的方法，降低混凝土脫模溫度?；炷吝\輸期間，以連續(xù)運輸?shù)男问竭M行，縮短混凝土運輸時間，進而減少混凝土運輸過程中吸熱現(xiàn)象。為了減少日光對混凝土施工的影響，本文選在夜間進行澆筑與施工，避免陽光直射造成的溫度裂縫。

2.4 鋪設養(yǎng)護冷卻管

在避免自生裂縫、碳化裂縫、溫度裂縫的基礎上，完成混凝土的施工。為了保證混凝土后續(xù)養(yǎng)護效果，本項目鋪設了養(yǎng)護冷卻管，由于X建筑工程在夏季施工，故采用冷卻隔熱聯(lián)合養(yǎng)護方式，在混凝土周圍鋪設冷卻管（圖2）。

如圖2所示，在混凝土上方放置一個1cm厚的隔熱層，再放置一個隨意厚度的隔熱層，最下方鋪設一個冷卻管。此種方法同樣適用于冬季施工，將隔熱層轉換為保溫層，將冷卻管轉變?yōu)榧訙毓?，即可保證混凝土的溫度適宜條件。對混凝土收縮系數(shù)進行計算，公式如下：

式（3-4）中：

δmin——冷卻管的最小收縮系數(shù)；

Y0、Y1——混凝土初始厚度與隔熱厚度；

C——養(yǎng)護指標；

K0、K1——混凝土初始溫度與冷卻溫度；

δmax——冷卻管的最大收縮系數(shù)。

經過計算收縮系數(shù)，混凝土裂縫控制效果更佳。除此之外，在混凝土施工區(qū)域布置多個測溫孔，測溫孔分別在混凝土的上、中、下進行溫度測量。測溫孔板面約300mm，根據(jù)冷卻管的埋深，安裝25mm的鋼管。在測溫時，將溫度傳感器放入測溫孔中，每5min記錄一次數(shù)據(jù)，當溫度超過或低于最佳溫度時，快速進行降溫或升溫操作。其中，混凝土厚度為400mm時，最佳溫度為38.42℃，此時，測溫孔溫度為41.28℃，打開冷卻管，對其進行降溫處理?；炷梁穸葹?00mm時，最佳溫度為38.42℃，測溫孔溫度為55.63℃，在混凝土上再鋪設一個隔熱層，同時打開冷卻管，對其進行降溫處理，實現(xiàn)裂縫控制。

3 施工結果

在上述施工條件下，本項目選取粘著裂縫、泥石裂縫、骨料裂縫、溫度裂縫、外荷載裂縫、自生裂縫、干縮裂縫、約束裂縫、碳化裂縫、塑性裂縫等10種收縮裂縫類型。在此基礎上，選取抗壓強度測試儀分析混凝土抗壓強度，測試儀相關技術參數(shù)如表1所示。

表1 抗壓強度測試儀測試的相關技術參數(shù)

如表1所示，利用抗壓強度測試儀測試出混凝土抗壓強度，代入到抗裂性能指標計算公式中，分別計算混凝土的抗裂性能指標，公式如下：

式中：

Fk——混凝土的抗裂性能指標；

Q——混凝土抗壓強度；

W——混凝土強度標準；

δ——強度系數(shù)；

Wk——外摻劑添加量；

k——摻外加劑的混凝土用量。

在此條件下，得出混凝土抗裂性能，如表2所示。

表2 混凝土抗裂性能

如表2所示，本文選取的10種收縮裂縫類型，每一種裂縫類型對應著一個抗裂性能指標?？沽研阅苤笜嗽酱?，混凝土抗裂效果越佳，裂縫控制效果隨之更好。其中，抗裂性能指標為0.850~0.900，說明混凝土裂縫控制效果為合格標準，仍存在較多的因素，裂縫控制效果一般；抗裂性能指標為0.900，說明混凝土裂縫控制效果為良好標準，不確定性因素減少，裂縫控制效果得到提升；抗裂性能指標超過0.950，說明混凝土裂縫控制效果為優(yōu)秀標準，不確定性因素大幅度減少，裂縫控制效果進一步提升；抗裂性能指標達到1.000，說明混凝土裂縫控制效果為完美標準，幾乎不存在不確定性因素，或不確定性因素可以忽略不計，混凝土裂縫控制效果最佳。由表2可知，混凝土基礎抗裂性能指標均超過0.850。使用本文設計的控制技術后，混凝土抗裂性能指標均能達到0.950以上的優(yōu)秀標準。其中，碳化裂縫的控制效果達到了1.000的完美標準，裂縫控制效果較佳?；炷潦┕た刂菩Ч鐖D3所示。

如圖3所示，使用本文設計的大體積混凝土施工收縮裂縫控制技術后，混凝土表面較為平整、光滑，基本上不存在施工收縮裂縫，控制效果較佳，符合本文研究目的。

圖3 混凝土施工控制效果

4 結束語

近些年來，工程建筑行業(yè)空前發(fā)展，各種建筑形式的建設層出不窮。在建筑建設過程中，混凝土澆筑體積較大，受到體積、溫度、環(huán)境等因素的影響，很容易產生施工裂縫，影響施工質量?；诖?，本文通過抗裂材料選取、優(yōu)化澆筑順序、控制施工溫度、鋪設養(yǎng)護管等方式研究出科學控制體積較大混凝土裂縫產生的配套技術，實際應用效果良好，為建筑施工安全保障提供了技術支撐。