大体积砼施工裂缝原因及其控制技术

2020-02-20庄建国

四川水泥 2020年1期

庄建国

（身份证：3505211976****851X，福建厦门 361000）

0 前言

在实际工程作业中，为了防止在施工过程中出现大体积砼施工裂缝，施工人员需要提前做好施工前的准备工作，比如：施工器具的准备、技术条件的准备、适宜的作业条件等。在作业过程中，要及时控制大体积砼温度的变化和干缩情况，施工各环节工艺要求规范必须严格遵守，以确保整体建筑质量符合要求。

1 大体积砼施工裂缝的分类和危害

1.1 施工产生的裂缝

在施工过程中，采用不规范的模板，并且在大体积混凝土还未完全固定时就取掉模板，这种行为会导致裂缝问题的出现。或者是施工过程中抹刷不够均匀或是使用材料有质量问题，这种行为也会导致裂缝的产生。在底板混凝土浇筑过程中，至少应该有两名工作人员进行监察管理，以便于问题出现后及时有效解决。在混凝土强度还没有达到1.2MPa时，是不允许工作人员进行下一步操作的。

1.2 收缩裂缝

在混凝土进行配比的过程中，如果不注意规范添加的水量以及水泥的用量，便会出现裂缝问题。而且在其收缩的过程中，是极易受到环境温度影响的，受此影响继而发生硬化反应，也是产生裂缝问题的主要原因之一。

1.3 沉降裂缝

由于地基的承载力不一样，构筑物重心产生了明显的偏离，整个构筑物发生不均匀下沉。由于这种不均匀下沉导致的裂缝，称为不均匀沉降裂缝。沉降性裂缝一般会由建筑物的下部往上发展呈现“八”字状裂缝形态，且分布范围较广，具有层次性。

1.4 温度裂缝

在进行建筑的过程当中，一部分物质在发生化学反应的环节会导致混凝土内部与外部温差较大。如果在此情况下，大体积混凝土内部散热不够及时，外部散热速度较快，就更容易由于温差过大，导致温度裂缝的产生。

2 大体积砼施工裂缝的成因

2.1 温差裂缝

这一类型的裂缝一般是由于大体积混凝土内部与外部温度差异较大所导致的，主要原因是水泥遇水发生化学反应，在其内部释放大量热能，内部的热量又极不易散发出去。通过实际情况分析比较，一般会在大体积混凝土浇筑之后的第三天发生此现象，或是在拆模之前以及之后，这些时间段的大体积混凝土内部温度都会发生极大变动。而且，由于大体积混凝土内部温度最高，若是想要达到降温效果，需要先从外部进行降温，而此过程，也会导致内外部温差较大情况的出现。在冬季，要严格控制混凝土出罐温度高于10摄氏度，入槽温度要高于5摄氏度。泵送混凝土排除泌水和浮浆后，表面会存有一定厚度的水泥浆，在混凝土浇筑后，工作人员一定要严格认真进行处理作业，刮平后高度不得超过标准高度，再进行拍实，在凝结之前，要进行压光，使收缩裂缝闭合，最后再覆盖合适的保温材料进行养护即可。

2.2 安定性裂缝

这种类型的裂缝一般容易出现于高架桥的作业中，导致这一现象出现的根本原因是所选用的水泥材质不符合规范，表现形式一般为大面积龟裂。在进行降低温度的过程中，由于热胀冷缩，大体积混凝土会出现缩小情况。在缩小的过程中，如果受到外在作用力，就会致使大体积混凝土发生一系列内部反应，产生裂缝问题。

2.3 混凝土收缩裂缝

为了避免收缩裂缝出现，除了要在大体积混凝土工程的设计方面下工夫以外，还要注意控制实际浇筑层的厚度小于50厘米，混凝土内外部温差不得高于25摄氏度。混凝土硬化过程中的体积变形一般可以分为两种：一是混凝土硬化前的塑性收缩，另一种是凝结过程中水化热形成的温升引起的体积形变。水泥的水化过程伴随着温度和湿度的共同变化，两者交换是同时进行的，所以无论是哪种作用引起的收缩变形都是两者共同作用所导致的，这种情况是不容易将两者区分开来的。

2.4 养护不当产生裂缝

在施工作业的过程中，施工人员要做到及时对混凝土进行养护，否则会出现混凝土开裂的情况。混凝土自身水分挥发较快，再加上周围环境、温度、风速等因素的影响，是极有可能导致混凝土干燥开裂的。施工人员要及时对施工完成的混凝土区域进行覆盖或是潮湿养护工作。再根据实际情况，及时调整养护措施，将其内外部温差控制在合理范围，从而有效避免因养护不当导致混凝土开裂情况的发生。

2.5 过度振捣

混凝土过振会出现混凝土离析现象，即混凝土胶凝材料和骨料分离现象，其发生原因就是过度振捣会导致粗骨料发生下沉，最终与砂浆部分分开，例如密度大的颗粒比较容易下沉到整体拌料的底部，或是不易与整体拌料相融合。所以，为了防止过度振捣的情况发生，在实际施工作业时，要根据泵送浇筑时自然形成一个坡度的实际情况，在每道浇筑带前后布置三道振捣棒，前道振捣棒布置在底排钢筋处和混凝土坡脚处，确保下部混凝土密实，后道振捣棒布置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的捣实。要使用快插慢拔的方式进行振捣，避免混凝土上层已经振实，而下层却还存在气泡的情况发生。在作业过程中，振捣人员要注意严格把控振捣时间，混凝土振捣密实就可以了，一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止，避免出现过度振捣的情况。

3 大体积砼施工裂缝的控制方法

3.1 材料控制

在材料控制方面，施工人员可以在使用双掺技术同时使用碱水剂和粉煤灰，通过使用粉煤灰来代替一部分水泥，进一步减少混凝土内部反应中产生的热量，防止温度裂缝的出现。而且粉煤灰的作用可不仅仅是降低热量反应这么简单，它还可以增加混凝土的密实度，提高其防渗透能力。关于添加粉煤灰的用量，如果添加比例小于十分之三，混凝土前七天龄期收缩值会增加一倍；如果添加比例大于十分之三，就能够成功起到抑制混凝土收缩的效用，防止其产生收缩性裂缝。但是具体的用量操作，还需要后期通过实际情况进行严格计算，才能够准确规范混凝土的强度。另外，也可以使用混凝土外加剂来降低混凝土的开裂风险，混凝土外加剂可以在混凝土进行搅拌时添入，掺入量要控制在水泥质量的百分之五以下，它能够显著改善混凝土性能，对混凝土收缩有补偿功能，成功降低混凝土的开裂风险。

3.2 减少普通水泥的用量

普通水泥遇水发生热化反应，释放出大量热能，会导致大体积混凝土内外部温度差异过高，从而出现裂缝问题。所以，从根源上讲，应该合理减少普通水泥的用量，避免裂缝问题的产生。现在市面上生产出了一种低热水泥——矿渣硅酸盐水泥，其主要特点就是：拥有较强的耐热性、水化热较低、耐硫酸盐类腐蚀，而且还能够提高硬化混凝土耐久性、耐磨性以及经济性，可谓优点多多，不少工程作业都使用矿渣硅酸盐水泥来减小水热化反应。