港口施工中大体积混凝土裂缝的成因及防治措施探析

杨凤棋

（四川三江港口航道工程建设有限公司 四川 成都 610000）

港口施工中大体积混凝土裂缝的成因及防治措施探析

杨凤棋

（四川三江港口航道工程建设有限公司 四川 成都 610000）

在当今社会中，大体积混凝土的应用范围在逐渐的加大，同时在港口工程当中也得到了相应的应用，但是在实际的施工过程当中常常会发生裂缝的问题，对于工程的整体质量造成一定的影响。基于此，本文首先详细的分析了港口施工中大体积混凝土裂缝的原因，并针对相关的原因提出了防治措施。

港口；混凝土；裂缝

引言

伴随着交通基本设施建设的快速发展，在港口建设当中利用大体积混凝土越来越多，这种方式具有设计强度高、构断面内配筋多以及单方水泥用量大等等特点。但是在实际工作当中仍然存在一些急需解决的问题，尤其是裂缝现象，本文结合自身的工作经验对裂缝出现的原因以及防治措施进行了深入的分析，从而为大体积混凝土港口施工的顺利进行提供必要的参考。

1 港口施工中大体积混凝土裂缝的成因分析

1.1温度变化导致的裂缝

（1）水泥水化热的影响

在应用过程当中水泥的细度逐渐减小，这样就会加快水化速度，而在水化过程当中水泥又会进行热量的释放，如果不能够进行很快的散热，尤其是在浇铸初始过程中，就会存在混凝土内外温差，从而使得恨凝土收缩变形起到严重阻碍作用，这时混凝土的抗拉能力减小，一旦温度应力大于抗拉强度就会产生裂缝现象。

（2）外界气温变化的影响

湿度以及温度的剧烈变化会造成混凝土出现应力超过其初始强度，这个时候就会出现裂缝现象，特别是在高温环境下进行施工，由于水分蒸发速度相对比较快，都会导致混凝土体积出现收缩而裂缝。除此之外，温度方面的变化还包括日照、水化热以及突然降温等等。

1.2钢筋锈蚀引起的裂缝

保护层的厚度也不过相对比较不足或者是混合碱量比较差，这个时候由于二氧化碳侵蚀碳化到钢筋表面就会降低周围溷凝土的碱度。另外，可能是由于氯化物的介入导致周围氯离子含量增多，同样会破坏钢筋表面氯化膜。除此之外，钢筋中的铁离子进入到混凝土当中会同水以及氧气发生反应，这样就会加大腐蚀物氧化铁的体积，这样就会使周围混凝土群存膨胀应力，造成保护膜出现剥离以及开裂问题，顺着钢筋的方向出现裂缝问题。

1.3过大的混凝土坍落度造成的裂缝

港口工程当中，往往都是通过泵来输送混凝土对港口码头进行浇筑，其中出现裂缝较多的重要一个原因就是泵输送混凝土大坍落度。建筑成型以后，在自身的重力下，粗骨料就会逐渐的下沉，然后浆体以及水上升，当受到钢筋等阻挡时上部的混凝土就会存在拉应力，正是由于这个力超过了混凝土初始抗拉应力，混凝土则会出现裂缝问题。

1.4原材料引起的裂缝

（1）水泥同外加剂两者不相容，选择的掺合料不合理等等都会导致混凝土出现收缩问题。

（2）水泥的安定性不合格，这种情况相对比较少见，主要就是由于在使用水泥之前都会检测安定性。

（3）混凝土强度以及水泥等级所导致的。其中混凝土设计强度等级越大越则混凝土就具有越大的脆性，此时容易出现裂缝问题。另外，水泥的等级越高则对混凝土裂缝的影响也就会越大。

（4）集料当中含泥量过大、针片含量过大以及颗粒级配不良等都会增大混凝土的收缩，造成出现裂缝问题。

除以上原因之外，不上当的配合比、施工缝处理以及不合理的设计分段后不到位的养护条件等等都会造成出现裂缝问题。

2 港口施工中大体积混凝土裂缝防治措施分析

2.1设计阶段的防治措施

要同码头工程结构的要求以及特点进行紧密结合来进行水泥等级、品种以及混凝土强度的合理选择，尽可能的不实用早强高的水泥。在原材料选取时，要利用级配优良的石、沙，同时要使其含泥量也应该同相关的规范标准相满足，在设计配合比时，要按照施工的具体情况，对混凝土的设计坍落度进行科学选择，并且针对实际情况对其进行及时调整，同时对于码头超载以及吞吐量等因素进行充分考虑。配合比的设计不仅仅要同有关的规定一致，同时也要在施工工艺满足的条件下，选取较小沙率、塌落度，并且还要根据混凝土水胶比以及掺合料种类确定矿物掺合料掺量，其具体可参考下表1。

表1 大体积混凝土中矿物掺合料掺量参考表

2.2施工准备阶段的防治措施

（1）水泥的选择以及检验

在生产水泥的过程当中，为了满足细度以及强度方面的需求，厂家就会将其细度提升，这时就会使得表面积加大，从而加大水泥对水以及外加剂的吸附性，同时混凝土坍落度也会加快，使得外加剂的塑化效果降低，对于混凝土质量产生严重影响。为此，在施工之前要检测水泥的表面积和细度，对于细度小于2%的水泥可以通过加入掺合料来使得水化热降低其中粉煤灰是一个不错的选择。

（2）骨料中的含泥量

骨料的含泥量对于混凝土的状态具有直接的影响。粘土由于相对比较下就使得吸附水以及外加剂的能力相对比较强，为此影响坍落度损失也就最大，并且使得混凝土出现收缩问题。另外，骨科的颗粒大小也会对混凝土的状态造成影响，降低混凝土的流动性，并且使得对于自由水的束缚能力增加。除此之外，骨科的风化对于混凝土坍落度也会造成影响，并且这一点也常常被人们所忽视。在粗骨料选择的时候应该同施工条件进行紧密的结合，尽可能的利用一些比较好的石子，这样不仅仅能够将用水量降低，同时也能够将水泥用量降低，同时也能够将混凝土泌水以及收缩现象较低。在细骨料选取时，应该选取II 级级配的中粗砂以及含泥量相对比较小的砂，这样有助于混凝土干缩的降低，有效的控制好混凝土裂缝问题。

（3）外加剂的选择

就当前来看，聚羧酸以及氨基等等是比较常用的外加剂类型，它们同水泥的相容效果相当。值得注意的是只有在饱和点时外加剂才能够将其效果发挥最好，为此，对于混凝土性能而言，外加剂饱和点是一个关键所在，其随着水泥用量之间有着密切的关系，性能随着水泥用量的降低而变差。这也就需要经过反复的实验来确定，在应用外加剂之前应该检验其胶凝材料相容性，并且通过实验来确定掺量。

2.3施工阶段防治措施

（1）混凝土拌合控制

在拌合混凝土时，要准确的计量各种原材料，并且还要按照规定的顺序来将它们投入到搅拌机当中。并且对于拌制时间同样需要严格的控制，根据机械说明的规定来说，通常都要大于90秒，混凝土当中掺了膨胀剂以后应该延长30秒，使其搅拌均匀即可，不需要过长的时间。完成搅拌以后，当把它放入到运输车时，要控制好坍落度，同时对于混凝土的和易性也要进行观察，使其不能够出现分层以及离析的问题。对于同相关的要求不符合的混凝土应该严格控制好不能够出站。

（2）浇注方法的控制

对于大体积混凝土来说，斜面式薄层浇筑是一种相对比较好的选择，这种方式有利于通过自然流淌来形成斜坡，并且对于拌合物内各层的水化时刻也能够很好的错开，使得混凝土的放热峰值得到了分散。另外，对于浇筑混凝土的时间也要严格进行控制，最长不得超过初凝时间减去90分钟。应该从低处开始进行混凝土浇筑工作，顺着边比较长的方向沿着某一边逐渐的推进，然后在逐层上升。在进行浇筑时，要在混凝土初凝之前进行上一层混凝土的浇筑工作，避免出现冷缝的问题，同时也要及时的采取有效的措施将泌水排走，当局部的厚度相对比较大的时候，先进行深部混凝土的浇筑，3小时左右在进行上部混凝土的浇筑。另外，大体积混凝土适合采用分块以及分层浇筑，并且对于施工缝进行科学合理的设置。在对其进行设置时应该对施工方便、混凝土结构特点等等方面进行综合性的考虑。

（3）温度控制

应该尽可能的不在气温相对比较高的午间来进行施工，并且要将在大风以及烈日条件下施工的时间尽可能的缩短，同时对于一些比较极端的天气下也不要进行施工。在大体积混凝土施工阶段，混凝土浇筑温度应该控制在5-30℃，内表温差小于25℃，内部最高温度小于70℃，且块体降温速率低于2℃/d。

（4）大体积混凝土表面处理

在完成混凝土浇筑之后的3小时左右进行混凝土的表面处理工作，首先通过标高利用刮尺将其刮平，在初凝之前对其进行多次的碾压操作，然后利用木模进行抹压，等到混凝土完成收水以后，再次进行抹平工作，从而能够将收水裂缝闭合，以后在进行洒水，通过草带以及塑料薄膜进行养护工作。另外，还应该及时的排除混凝土表面的水，可以选用灌注水泥素浆的方式来处理混凝土硬化以后表面塑性收缩裂缝，并且将其刮平，从而将混凝土表面的龟裂纹消除。

2.4养护阶段控制

对于混凝土保湿保温方面的养护所应用的材料相对众多，其中塑料薄膜加草带是当前港口当中所使用的一种常见方法，这种方式的养护通常要多于一周时间，对于掺加了缓凝型外加剂的混凝土，养护时间要大于两周，并且不适合利用浇水法进行养护，同时对于拆模时间也应该合理的掌握，如果所需要的强度没有达到，不能够进行拆模工作，同时也不能进行后续相关施工操作。如果是在温度比较低的季节，应该尽可能在较高气温下进行拆除，并且做好相应的保温工作。如果环境同混凝土表面两者之间的温度差超过了15 ℃，此时应该将拆模工作延迟。

结语

在港口大体积混凝土施工过程当中，裂缝现象相对来说比较常见，这一问题的出现同设计、施工以及运营管理等众多方面之间有些极其紧密的联系，其中设计是关键所在，应该进行认真仔细的验算，对于预应力筋以及钢筋要进行合理科学的布置，严格控制施工工程当中比较容易发生裂缝问题的相关部位，尽量的将裂缝避开或者是将裂缝的数量降低，同时也要尽量的将裂缝的宽度以及长度降低，通过科学合理的处理裂缝问题，使得它不危害工程的整体结构，保证港口工程的整体质量。

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TU75

B

1007-6344（2017）05-0229-02

陈茂峰，男，汉族，福州，福建省融东建设工程有限公司，工程师，本科，建筑工程施工