浅析大体积现浇混凝土施工中裂缝问题的防治

2015-11-04刘燕莉

建材与装饰 2015年38期

关键词：测温水化骨料

刘燕莉

（佛坪县建设工程质量安全监督站　陕西省佛坪县　723400）

浅析大体积现浇混凝土施工中裂缝问题的防治

刘燕莉

（佛坪县建设工程质量安全监督站陕西省佛坪县723400）

现代建筑工程规模日益扩大，在建筑工程中，大体积混凝土的应用变得越来越广泛。随着大体积混凝土应用变得越来越广泛，其浇筑技术也得到了进一步提升，但其裂缝问题始终都没有得到解决。为了对大体积裂缝问题进行解决，需要对其裂缝形成的原因进行分析，并且要提出针对性的解决措施。

大体积；裂缝问题；现浇混凝土

在基础建设高速发展的背景下，大体积混凝土得到了广泛的应用。但是在实际应用过程中，因为大体积混凝土尺寸偏大，同时受应用情况限制，其表面会长时间暴露在空气中，这将会导致在施工过程中，混凝土中的主要材料水泥产生的量的水化热，混凝土结构内部温度会快速上升，内外会形成较大的温差，将会导致大体积混凝土因为温度应力原因形成裂缝，从而对建筑结构的安全性造成影响。

1　导致大体积混凝土出现裂缝的主要原因

1.1表面温度裂缝

通常来说，水泥因为水化热原因会发出大量的热量，一般情况下可以达到500J/g，但是大体积现浇混凝土因为其自身结构的特殊性，在一定程度上会对其产生的热量造成一定程度的影响，会导致大多数的热量停留在混凝土结构内部，无法散失，这将会大幅度提高混凝土自身的问题。完成混凝土浇筑的3～5d内，混凝土内部结构的温度将会达到峰值，与此同时，其表面温度散热速度快，因此温度偏低。在这一情况下，在完成浇筑后，混凝土结构的抗拉强度偏低，凝结时间短，同时因为混凝土结构内外温度差较大，会产生温度应力，也就是外部和内部的应力会有所不同，混凝土表面会受到压力，而其内部则会受到拉力。任何物体在受力上都有一个临界点，混凝土结构也不例外，混凝土结构的临界点就是自身的抗拉强度，如果混凝表面受到的拉力超过了混凝土抗拉强度，混凝土结构将会遭受破坏，其表面会因为拉力作用而出现裂缝，通常情况下，混凝土结构裂缝都出现在浇筑后期，混凝土温度上升阶段。

1.2垂直温度裂缝

混凝土在降温过程中，因为热胀冷缩原因，混凝土结构热量将会逐渐散失掉。此外，混凝土硬化时，其凝胶作用和水化作用会导致大体积混凝土产生收缩。大体积混凝土在应用过程中，因为受到自身结构或基底垫层的影响，其收缩拉应力会很大。与形成表面温度裂缝的原因一样，如果收缩拉应力的最大值，一旦超出了混凝土极限拉强度，混凝土内部就会出现垂直裂缝，垂直裂缝的深度都较大。通常情况下，垂直裂缝都出现在构件的中间部位，并且其位置会与约束构件的基层或者垫层位置离得较近，情况严重时，裂缝将会贯穿断面，不仅会对构件的质量造成影响，同时还会对建筑的使用寿命造成影响。垂直温度裂缝与表面温度裂缝的发生时间不同，其主要发生在浇筑降温阶段。

2　防治大体积现浇混凝土裂缝的措施

2.1设计方面的措施

在设计大体积混凝土过程中，主要考虑的问题有结构、配合比、钢筋等多个方面，从而有效的控制大体积混凝土裂缝的出现。在设计大体积混凝土结构时，一方面需要对混凝土自身的结构加以考虑，同时还需要对结构在应用过程中需要承担的荷载加以考虑，考虑问题必须要全面、合理、科学，确保混凝土结构的合理性，避免在应用过程中，因为荷载原因导致裂缝的出现。针对混凝土配合比的设计，需要依据大体积混凝土特点，在确保混凝土结构的性能能够满足施工要求，在设计过程中需要尽量减少水灰比和细骨料的使用量，而这一切的进行需要在骨料的级配合理的情况下进行。

2.2控制构件原料

2.2.1控制水泥种类

无论是表面温度裂缝，还是垂直温度裂缝，其形成的本质都与水泥的水化作用有着密切联系，在对裂缝的控制上，如果从水化热角度出发，应当选用中热或者低热的水泥对水化作用进行抑制，因此在水泥的选用上，需要选择符合标准的矿渣硅酸盐水泥。

2.2.2选择骨料

骨料对大体积混凝土质量也会产生一定程度的影响，通常来说，在大体积混凝土浇筑过程中需要选择的骨料的级配应当较高，使其抗拉强度得到提高。为了避免裂缝的出现，在骨料的选择上，应当选取直径长度5～40mm骨料；细骨料的选择应当选择粗砂。此外，还需要对砂和石的量进行严格控制，其含量最好控制在1～3%。

2.2.3选择外掺剂

将粉煤灰加入到混凝土中，不仅可以使混凝土的特性得到改善，并且可以适当的减少混凝土的使用量，从而可以有效控制水化热的发生。向水泥中加入适当微膨胀剂，例如，微膨胀水泥，可以起到抗收缩作用，可以降低大体积混凝土裂缝的出现。

2.3施工过程中的控制措施

要想实现对大体积混凝土裂缝的控制，施工过程中涉及到的操作必须要严格的依据相关的标准进行，施工过程要严格的依据流程进行，确保施工质量。此外，相应的负责人需要对浇筑的环节和进程进行动态监督。

大体积混凝土浇筑温度需要在28℃以下进行，因此在浇筑过程中需要对温度造成的影响加以考虑。大体积混凝土的浇筑应当尽量分块完成，同时在混凝土浇筑过程中，可以利用冷水对混凝土进行降温，从而提高混凝土降温的速度。在混凝土浇筑过程中，采取分层法进行浇筑，通常每一层浇筑的厚度应当在3cm左右，需要注意的是，两层在浇筑过程中的时间间隔不能过长，在下次混凝土浇筑前，需要在上一层混凝土浇筑凝结后进行，同时在振捣过程中需要避免离析情况的发生。此外，在浇筑过程中，不仅要监控混凝土的温度，掌握混凝土的动态变化情况，还需要加强对混凝土的养护，避免混凝土因为失水过多，出现表面裂缝。

2.4浇筑方案的控制

分层连续浇筑和踏步分层浇筑是常用的两种浇筑方式，在混凝土浇筑过程中，依据混凝土初凝时间的不同，选择不同的浇筑方式。分层连续浇筑与踏步分层浇筑相比具有以下优点：振捣更容易、浇筑过程中可以利用层面，加快散热速度，从而确保混凝土的质量不会受到影响。因此在条件允许的情况下，应当尽可能选取分层连续法浇筑法。

2.5大体积混凝土养护过程中的温度控制

在对大体积混凝土进行养护时，要对测温点进行合理布置，实现对混凝土内部温度的测量工作，在对测点进行布置时，选择的位置需要具有代表性，同时需要注意，测点的分布必须要均匀，选取的测点能够反映混凝土内部结构温度的真实变化。测温点的分布如图1所示。

图1　测温点平面布置图

在测温点处可以预先埋设孔径较小的PVC管，并且对下端进行封堵，预埋的测温孔应当为垂直的，并且在设计和施工上应当达到相应的要求，在进行测温前，需要将麻油注满到孔内。混凝土的内部和外部的温差应当控制在25℃之内。

对混凝土的温度应当进行24h动态监控，监控器应当在15d左右，每天的上午和晚上都应当进行两次测量报表，如果混凝土内部和外部温差超过了25℃，需要发出警报，并通过覆盖方式对混凝土进行保温。通常情况下，混凝土内部温度在3～5d就可以上升到最高，然后将会趋于稳定，并且温度将会逐渐下降，在混凝土升温过程中，测温应当每2h进行一次，降温阶段测温应当每4h进行一次。