建筑施工工程中大体积混凝土裂缝防治

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　　【摘要】建筑工程中大体积混凝土开裂现象时有发生，常出现施工质量问题，文章详细介绍了大体积混凝土的施工技术要点，并通过分析混凝土裂缝的成因提出了几点相应的控制措施，供同类施工参考。
　　【关键词】混凝土；裂缝；防裂措施
　　引言
　　大体积混凝土广泛应用于建筑工程中，随着大体积混凝土需求量的不断增大，现代工程建设对其施工质量也提出了更高的要求。从以往的施工经验可以发现，大体积混凝土在施工中最容易出现的问题就是混凝土结构裂缝的产生，该裂缝给建筑工程质量造成严重影响，文章基于该质量问题来探讨大体积混凝土的施工技术，并通过分析裂缝产生的原因提出相应的控制措施。
　　一、大体积混凝土的施工技术
　　1.1 施工准备工作
　　（1）大体积混凝土基础施工应同时满足生产工艺和设计规范的要求，其水平施工缝的设置应满足规范中温度裂缝控制的要求。（2）大体积混凝土施工可供选择的模板包括木模板、钢模板和钢木模板，其中木模板保温效果较好，而钢模板对保温不利，采用时应满足温控要求。（3）施工前，应根据实际情况验算大体积混凝土浇筑块体的温度应力和收缩应力，制订温度控制技术方案，有效控制施工阶段大体积混凝土的内外温差、升温峰值以及降温速率，防止施工中可能产生的有害温度裂缝，确保施工质量。
　　1.2 混合料配合比及其材料
　　（1）为了避免大体积混凝土由于水泥水化速率过快而形成过大的温度应力，施工单位在经设计单位同意的前提下，且满足大体积混凝土强度等级大于 C20，可采用混凝土试件 60 天后的强度作为混凝土配合比设计、交工验收及评定的依据。（2）在进行大体积混凝土配合比设计时，在确保满足设计所要求的混凝土强度、耐久性及工作性的前提下，应尽量减少水泥剂量，并以降低大体积混凝土升温速度为原则，以此降低混凝土浇筑时的降温速率和内外温差控制的难度，同时减少后期养护费用。
　　1.3 混合料的浇筑与养护
　　（1）大体积混凝土可采用推移式和分层连续式进行浇筑（图 1 所示，其中数字表示浇筑顺序），浇筑过程中不得随意留施工缝，应满足以下规定：应根据所采用的振捣器振捣深度及混凝土施工和易性来确定混凝土的摊铺厚度。泵送混凝土时，其摊铺厚度宜控制在600mm内；而非泵送混凝土时，其摊铺厚度宜控制在 400mm 内；当进行推移式浇筑或分层连续浇筑时，应尽量缩短层间施工的时间间隔，在前层混凝土初凝前必须将次层浇筑完毕。前后两层混凝土浇筑的层间间隔时间应小于混凝土的初凝时间，其初凝时间由现场试验确定。当浇筑不及时，层间间歇时间大于混凝土的初凝时间时，应按要求设置施工缝。推移式连续浇筑法适用于混凝土浇筑面积大、浇筑能力不足且一次连续浇筑厚度小于 3m的大体积混凝土工程。目前分层连续浇筑法应用较为普遍，其优点是浇筑时混凝土便于振捣，浇筑质量有保证，同时该浇筑方法可以利用混凝土面层散热，有利于降低混凝土浇筑块的升温速度。
　　图1分层连续浇筑（左）推移式浇筑（右）
　　（2）当采取分层浇筑法施工时，应使混凝土的水平施工缝满足下列要求：及时清除软弱混凝土层中松动的石子及浇筑面上的浮浆，使粗骨料均匀露出；浇筑上层混凝土前，用压力水对混凝土表面进行冲洗，保持浇筑面湿润，但不能有积水；当采用非泵送或低流度混凝土时，浇筑上层混凝土时应采用接浆措施。
　　（3）由于泵送的混凝土水灰比偏大，大体积混凝土在浇筑过程中普遍存在表面泌水现象，当泌水现象较严重且没有及时清除时，会降低混凝土结构的强度和耐久性，因此混凝土浇筑时应及时清除其表面泌水，保证混凝土的浇筑质量。
　　（4）当大体积混凝土浇筑完毕后，应根据规范要求的温控技术方法对混凝土进行保温养护，具体要求如下：采用的养护措施，应能将混凝土浇筑块的降温速度和内外温差控制在规定的指标内；对于保温养护时间的确定，应根据混凝土收缩多产生的温度应力来进行控制和确定，同时要求养护保温大于 15天。保温养护时应使混凝土表面保持湿润；养护时间达到要求后逐步分层拆除保温覆盖层。
　　（5）为了应对混凝土浇筑4-6小时内可能出现的表面塑形裂缝，可选择采用二次浇灌层或二次压光进行处理。
　　（6）保温养护时可采用草袋锯末或塑料薄膜等材料来覆盖混凝土和模板，覆盖层的厚度应满足温控计算要求，寒冷季节施工时则可搭设保温挡风棚。
　　二、大体积混凝土裂缝成因分析及控制
　　根据相关资料发现，在大体积混凝土早期裂缝引发因素中，有大约15%的是由混凝土材料选择不当造成，15%左右是由施工方面的影响造成，还有 5%左右是混凝土配合比设计不合理引起。下面来分析造成大体积混凝土裂缝产生的主要原因。
　　2.1 混凝土的体积稳定性
　　当混凝土的体积稳定性不好时，会影响其渗透性阻力，含溶液的物质渗入后导致混凝土的耐久性能明显降低，大体积混凝土的体积变化可以通过温度应力、干缩应力和外荷载应力三阶段进行分析。
　　2.2 水泥水化热开裂
　　大体积混凝土浇筑后，由于水泥水化作用释放大量的热量，使混凝土内外会形成较大的温差，当该温差作用下混凝土的不均匀变形受到约束时，形成的温度应力最终使混凝土产生开裂。尤其是在夏季施工时，中午气温高达 38℃，阳光曝晒下的地面温度超过 50℃，同时混凝土在水化后还会释放大量的热量，温度进一步增加，如果大体积混凝土施工时不能快速有效的散热，混凝土很容易产生温度开裂现象。因此施工中应积极采用一系列措施来缓和混凝土的温度开裂。
　　2.3 混凝土的干缩
　　收缩性是混凝土自身固有的一种特性，即使在没有承受荷载的情况下，混凝土自身的干缩变形仍能使混凝土产生裂缝。
　　2.4 混凝土的徐变
　　混凝土在承受外界荷载时，除了发生瞬间的弹性变形外，随着荷载作用时间的增加会产生缓慢增长的非弹性变形，即蠕变变形。蠕变变形能一定程度缓解大体积混凝土结构由于内外温差大而产生的温度应力与收缩裂缝，同时也能减少结构的集中应力区或由于不均匀沉降而引发的结构局部应力峰值。
　　2.5 采用高性能混凝土施工
　　当采用普通混凝土进行大体积结构施工时，所选用的水泥应是高强度等级，同时水泥剂量也相对较高，在保证混凝土具备高强度的同时却不一定能保证其轻度较小，因此在大体积混凝土施工中应优先选用高性能混凝土，不仅能同时满足混凝土高强度和低轻度的要求，还能保证混凝土具有较好的体积稳定性，混凝土浇筑后收缩和变形均较小，能有效提高大体积混凝土的抗裂性能。同时应该指出的是超细活性掺和料和高效减水剂是高性能混凝土必须添加的，其可以增加混凝土的密实度，从而进一步提高混凝土的抗渗能力。高性能混凝土施工时应采用泵运送。
　　三、结束语
　　综上所述，新的施工技术的在建筑施工中的应用，对于施工的进展情况进行分析，将减少施工裂缝中的问题，为建筑经济的发展做出一定的贡献。建筑企业的施工技术上也是要不断突破的，因此，应结合一定的施工技术，利用现代化的管理程序，加大技术开发与人才的积聚，力争在工程施工中的生产能获得更好的程序。
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