大体积砼施工裂缝原因及其控制技术

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　　摘    要：近年来建筑业越加繁荣，砼材料价格低廉，承重力好，大体积砼施工技术被大范围使用，然而大体积砼施工裂缝问题不容忽视，其直接影响着建筑工程的完成速度和完成质量。本文旨在多方面分析大体积砼施工裂缝形成的原因，并探索如何对大体积砼施工裂缝进行控制的技术方法。
　　关键词：大体积混凝土;施工裂缝;裂缝控制技术
　　1  引言
　　随着社会的进步，当前建筑物的功能越来越多，越来越多的大型、高层、新型建筑物出现在大众的视野范围内，这类建筑物的建筑离不开大体积混凝土的应用。与一般构件混凝土相比，大体积混凝土施工质量的控制要求更高。应用大体积混凝土结构开展施工的过程中，最为常见的问题就是裂缝问题，一旦出现裂缝，监理工程师必须全面、仔细的分析裂缝的产生原因，采取必要的应对办法。本文首先对大体积混凝土出现裂缝的原因进行了具体的分析，然后介绍了如何采取有效的策略避免大体积混凝土出现裂缝问题。
　　2  大体积混凝土裂缝产生的原因
　　2.1  混凝土的水化热
　　完成浇筑施工后，混凝土中的水泥遇到水会发生作用，释放大量的热量，使得混凝土内部的温度骤增，随之内部的应力也会有所增加，而表面拉应力也会出现变化。如果拉应力超出一定的范围，那么裂缝问题就会发生。
　　2.2  混凝土的收缩
　　混凝土完成浇筑施工后，遇到空气发生凝结作用，这时的混凝土体积会有一定程度的缩小，混凝土在收缩的过程中，必须保证其不会受到任何外力的作用和影响，否则也会增加出现裂缝问题的几率。
　　2.3  外界气温变化的影响
　　开展钢结构施工的过程中，外部环境的温度和湿度会对混凝土质量产生较大的影响。一般来说，外部温度和浇筑过程中混凝土内部的温度相等，那么就是理想的状态，但是实际施工过程并不总能达到理想状态，如果外界温度较低，浇筑过程中混凝土内部温度骤增，就会和外部温度之间产生较大的温度差，最终导致温度应力的出现，裂缝问题发生。
　　2.4  施工材料
　　施工材料的选择和运用非常关键，材料的性能、标准、质量将会直接对整体的大体积混凝土质量产生影响作用。但在施工过程中存在一部分生产企业为了有效控制工程造价成本，从而选择一些性能较低、价格较低的混凝土原材料，忽略了裂缝控制所需要采用科学的施工材料控制设计。例如，经常使用一些低等级，高收缩的水泥，这是建筑过程中常见的原材料之一，这些水泥不符合大体积混凝土的裂缝控制要求。在随后的混凝土配合比过程中，一旦骨料颗粒比不符合要求，粗骨料和细骨料含量不符合要求等，将导致大体积混凝土产生不同程度的裂缝。
　　3  大体积砼施工裂缝的控制方法
　　3.1  材料控制
　　（1）水泥材料的选择。在进行水泥材料的选择时，工作人员应该考虑现实情况，了解材料的特性，针对施工要求，选择符合标准的原材料。大体积混凝土由于产生很高的内部热量很难散发，产生裂缝，这就意味着，原料要有比较好的耐热性能和承受变形的韧性，故此，在混凝土内部应该选择产生水热低的水泥材料，例如中热硅酸盐水泥或者低热矿渣水泥。此外，大体积砼内部外部就对于材料的性能要求和对内部材料的要求具有差异性，在选择原材料时应充分考虑现实要求。
　　（2）减少水泥的使用。加料法是应对大体积砼施工裂缝的常用方法，其核心思路是减少水泥的使用。粉煤灰是最常用的替代材料。一般来说，所添加粉煤灰的重量为水泥重量的20%左右。在大体积砼施工的过程中，粉煤灰能够充分发挥物理填充作用，有效避免离析、泌水等问题，此外，粉煤灰能实现混凝土水化热高峰的延后，增加大体积混凝土的稳定性和功能性。在使用大体积砼施工技术时，建议使用“高粉煤灰，低水泥”的原料配比策略，有效避免水化反应产生的水化热问题.
　　3.2  控制大体积混凝土浇筑过程质量
　　（1）降低混凝土入模温度。比如，避免在炎热的天气开展大体积混凝土的浇筑施工。或者可以在温度相对较低的地下进行混凝土的拌和，还可以在混凝土中适当的加冰降低混凝温度。（2）加强振捣，充分的处理混凝土表面。完成浇筑的混凝土在初凝阶段需要进行2-3遍抹面，否则混凝土会因为泌水作用出现孔隙，混凝土的握裹力就会受到严重的影响，使得混凝土内部就会或多或少的出现微裂现象，而适当的增加抹面次数就可以增强混凝土密实度，切实提高混凝土的抗裂性能。（3）对于大体积混凝土，可以适当的采用连续浇筑或者台阶式浇筑的方法开展浇筑施工。采用这些方法开展混凝土浇筑的目的是保证上下层混凝土可以更好的结合在一起，有效缓解混凝土冷缝的出现。（4）充分做好表面的隔热保护，水泥因为水化热会释放大量的热量，导致混凝土内外温差增加，这时如果混凝土急剧降温，就会增加裂缝的产生速度，因此，完成混凝土的拆模操作后，尤其是低温季节，应该立即采取合理的表面保护方法，避免混凝土表面温差降低过快。
　　3.3  温度湿度控制
　　（1）外部自然环境。大体积砼由于本身特性，在极端天气下，大体积砼的表面降温速度容易发生剧烈变化，造成大体积砼的裂变，所以使用大体积砼技术需要关注外部自然条件。在温度过高时要注意遮挡防晒，温度低时要注意保暖，不要过早拆模，长时间观察温度变化情况，采用仪器对测温点，内外温度变化进行监控，把温差控制在25℃之内，应用应力松弛效应避免混凝土裂缝的产生。（2）施工操作在混合材料过程中，可以采用低温水、冰水和其他材料进行混合，降低水化热温度，加入缓凝减水剂，以压制延缓水化热峰值。大体积砼内部放置冷却水管，也能达到缩减内外温差的效果。
　　3.4  减少内部约束
　　内部约束主要是由于内外温差过大引起的，一般达到温差25℃大体积混凝土就很容易产生施工裂缝，温差控制在15℃以内最佳，温差陡降不要超过10℃，这些都要求工作人员实时监控，尤其在特殊天气情况下。内部约束是通过控制温差就可以达到减少内部约束的，对于温度的控制问题，利用比较隔热的覆盖物保温，或者等待混凝土终凝后蓄水隔热皆可。此外，在表层材料中添加使用膨胀剂可以使大体积混凝土的变形得到补偿，由此减小约束力。通过减少内部约束的具体措施我们可以看到，控制大体积混凝土施工裂縫产生的各种措施不是单独独立的，而是相互联系的，它们之间还存在相互制约的关系，在研究控制大体积砼施工裂缝问题上，研究人员必须要有整体思维，将这些条件联系起来，综合思考，才能建立对大体积混凝土施工裂缝比较完善的防治体系，合理设计施工方案，规避大体积混凝土施工裂缝的危害。
　　4  结语
　　施工实践证明，和一般构件混凝土结构相比，大体积混凝土更容易出现裂缝问题，而导致大体积混凝土出现裂缝的原因有很多，情况也较为复杂。作为项目工程的监理工程师必须仔细、全面的分析大体积混凝土出现裂缝的原因，加强控制，降低或者消除混凝土裂缝问题，进一步保证大体积混凝土的施工质量。
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