浅谈大体积混凝土施工裂缝产生的常见问题及控制措施

2018-03-28吴友鑫

四川水泥 2018年5期

吴友鑫

（福建省第五建筑工程公司，福建泉州 362000）

由于当今社会建筑用越来越紧张，而建筑企业为了在有限建筑用地上产生更高经济效益，造成建筑物体积越来越大、建筑架构越来越高的现象，促使大体积混凝土施工建设在当今建筑企业中越来越普遍。因此，为了确保大体积混凝土施工建设质量，对相关施工裂缝产生的问题以及相关控制措施进行分析显得尤为重要。

1 浅谈大体积混凝土施工裂缝产生的常见问题

引起大体积混凝土施工裂缝常见问题可从四个方面进行分析：一是施工人员素质较低。施工者作为工程建设中，施工工艺实践者、施工材料使用者，而工艺与材料是构成大体积混凝土施工的主要组成部分，因此当今建筑工程内施工人员素质存在良莠不齐的现象，导致混凝土施工裂缝问题屡见不鲜；二是水分对大体积混凝土施工的影响[1]。水泥、砂石、粗骨料、粉煤灰等，是构成混凝土的主要成分，而水作为融合这些原料的主要成分，若水分太少则出现由于水分蒸发而引起混凝土裂缝问题，若水分太大则降低结构强度与结构质量，因此水分控制不合理是混凝土施工裂缝产生较为常见的原因；三是浇筑技术对裂缝的影响。施工过程中外部环境温度变化，将引起混凝土浇筑内部发生膨胀，引起结构形变，导致混凝土承载能力下降出现裂缝；四是环境对大体积混凝土施工裂缝产生的影响。由于工程建设时间较长通常会跨越季节，在季节变化过程中受热胀冷缩影响，混凝土结构会出现裂缝[2]。

2 分析大体积混凝土施工裂缝产生控制措施

2.1 优化养护措施

提高大体积混泥土施工环境的湿度，结合工程建设相关要求，对湿度大小、维持时间长短进行调控，确保大体积施工混凝土表面不出现干裂问题。此外，架设湿度养护措施可有效缓解因大体积混凝土结构内外存在较大温差，而出现结构裂缝问题，并可提升混凝土结构强度，从而降低因混凝土拉力强度较弱，而出现结构开裂机率[3]。

2.2 合理设计大体积混凝土配比

通过合理设计大体积混凝土成分的配比，可有效降低混凝土升温、收缩沉降等方面引起大体积混凝土施工裂缝产生的机率。为了使大体积混凝土配比效果合理可从四方面进行分析：一是加大粗骨料在混凝土内的比重。混凝土质量的好坏取决于骨架的优劣，而依据工程需求结合工程实际，增加粗骨料可达到增加骨架作用，伴随粗骨料的增加大体积混凝土中的胶凝材料则随之减少，而因胶凝材料产生的水化热也将同时下降，从而降低大体积混凝土裂缝机率；二是通过添加具有微膨胀成分的外加剂降低预应力对混凝土产生裂缝的机率。造成大体积混凝土施工裂缝的原因除了结构内外存在极大温差外，混凝土的收缩也是引起结构裂缝的一大因素，通过添加具有一定膨胀力的材料，则可缓解收缩压力、内外温差对施工结构的消极影响。例如，在当今较为常见的 UEA为例，在水泥中加入10%--12%比重的微膨胀成分，并产生0.025%--0.04%的膨胀率，而这些膨胀率可产生0.2Mpa--0.7Mpa的预应力，同时抵消混凝土结构内收缩拉应力，可以有效降低大体积混凝土产生裂缝可能性；三是利用减水剂提高粉煤灰掺量。增加粉煤灰掺量既可以提高混凝土强度，又可以减少沁水现象对混凝土质量的影响。此外，利用减水剂提高粉煤灰掺量还可以提高结构和易性、可泵性以及抗离折性，通过提高混凝土强度，达到避免大体积混凝土施工裂缝问题；四是根据工程需求选择最为合理的水泥品种。水泥作为大型混凝土施工中较为重要的施工材料，水泥质量的优劣直接影响工程质量，为了降低大型混凝土施工裂缝机率，应选择水化热低、水化热不集中的优质水泥，例如矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、符合水泥等优质水泥。随着社会的不断发展，当今工程建筑施工中大多数以选用商业水泥，因为，直接配比好的水泥可以立刻使用，所以有利于提高建筑效率。然而，当今社会上水泥质量却存在良莠不齐的现象，因此在进行水泥选购时，应确保具有生产日期、合格证、质量检验证明等相关资料，避免采购劣质材料而无法保障工程质量[4]。

2.3 其他有关大体积混凝土施工裂缝产生的控制措施

为了从各个方面提高大体积混凝土施工质量，减少生成裂缝的消极结果，可从以下几个方面进行分析：一是采用埋设水管冷却混凝土方法，降低出现裂缝概率。在已浇筑结束后的大体积混凝土内，埋设并注入温度较低的循环水，通过不断流通的低温水吸收混凝土内部热量，从而缩减混凝土内外温差，避免因较大体积混凝土存在温差而出现结构开裂现象。虽然，这种方法对迅速降低较大型混凝土结构内外温差具有极大优势，可有效保障工程质量，但是由于这种工程埋设需要投入较大的成本，因此在一般工程建设项目内并不采用这种方法，而对于一些无法用其他方法避免工程裂缝的大体积混凝土施工，则应权衡经济效益考虑采用大面积、小范围的冷水管循环埋设措施。

二是在混凝土施工过程中向工程表面撒石子。为了有效防止混凝土表面产生裂缝，可在大体积混凝土施行混凝土浇筑后，采用在表面均匀铺洒质地均匀的石子后，在4至8小时内利用长刮尺刮平石子表面，并利用铁滚对石子表面在初凝前施行碾压，与此同时用木抹子对石子表面再次压实，避免混凝土表面出现开裂问题。

三是通过设置缓冲层、滑移层以及增设后浇带方式对约束性施工条件进行改善。由于工程建设客观条件具有一定复杂性，因此容易形成一些影响建设的约束条件，而在混凝土基础建设中一些部位设置缓冲层，可有效减弱工程以及客观环境对混凝土地基建设的约束力，加之滑移层建设缓解了工程基础在收缩期间，所产生的侧压力对建筑结构形成裂缝的可能，而增设后浇带有利于减弱外界对大尺寸混凝土施加的应力，从而避免地基结构出现裂缝问题[5]。

四是通过二次振捣降低大体积混凝土出现裂缝机率。通过对混凝土进行二次振捣可缩减存在于粗骨料之间的沁水量、增强水平钢筋下部与混凝土之间的握裹力，从而在加固混凝土的同时，有效的增强了大体积混凝土抗裂能力，达到规避因裂缝而带来工程质量的消极影响。

五是利用薄层浇筑策略提高混凝土浇筑质量。对于大体积混凝土来讲，体积内外温度无法得到有效统一，是引起墙体或混凝土浇筑结构开裂的主要原因。由于埋设冷水管形式不便用于各类工程当中，因此薄层浇筑方法应运而生。采用假薄膜层浇筑方法可有效提高混凝土散热性能，从而降低混凝土因内外温差较大而产生裂缝问题的机率[6]。

2.4 大体积混凝土表面养护

第一，可通过湿布覆盖对大体积混凝土表面进行养护。当外界温度较热容易引起混凝土内水分蒸发较快、墙体内外温差较大时，可利用在混凝土表面布设具有一定吸水性的步，并定时定量喷洒水分，达到对混凝土表面养护目的；第二采用湿砂养护策略。这种方法同湿布覆盖异曲同工，更适用于面积较大的、混凝土表面的养护，通过湿砂可有效阻止混凝土内水分的大量蒸发，从而降低混凝土表面开裂问题；三是太阳能保温方法。若混凝土施工过程中环境温度较低，则容易引起混凝土受冷剧烈收缩而出现裂缝，太阳能保温法作为绿色环保的能源，可以大量应用在大体积混凝土表面的养护方面。通过在混凝土表面加盖集热装置，从而加速硬化速度，并有效保持混凝土内外温度一直，不仅可以达到养护目的，而且可以降低工程能源消耗。