大体积砼施工裂缝的成因及控制策略分析

2020-02-21陈亮强

四川水泥 2020年3期

陈亮强

（身份证号：350521198808127537，福建厦门 361000）

0 引言

大体积砼施工技术被广泛的运用在建筑工程中，成为建筑施工中必不可少的施工工序，其经常被运用在高层建筑承重的施工部分，但是大体积砼施工裂缝问题一直困扰着相关的技术人员。随着城镇化的不断加快，高层建筑也越来越多，这也给大体积砼施工提出了更高的要求，因此，对大体积砼施工出现裂缝的原因进行分析并找到相应的解决措施是十分有必要且紧迫的。

1 大体积砼施工裂缝产生的原因

大体积砼产生裂缝的原因有很多，但是影响最大的因素主要有两种：温度原因，湿度原因。

1.1 温度原因

由温差较大引起的裂缝：大体积砼长期会处于硬化状态，在这时其内部会释放出水化热，当砼结构内部的温度达到最高值时，砼表面的强度会承受不住因热胀冷缩而产生的巨大拉应力从而形成裂缝。由于温度差一般会产生在砼表面，所以裂缝在砼表面要比在内部大得多，而在表层之下的裂缝会小得多。由结构温差大与外界约束力引起的裂缝：比如说在用大量的混凝土浇筑地基时，会对地基进行约束，如果在这之后没有取消约束，那么就可能会导致大体积砼塌陷，更有甚者会出现贯穿型的裂缝。

1.2 湿度原因

根据以往的经验，在浇筑的大体量混凝土成型之后要安排专门的人员对其进行护理，为了防止砼内或者表面水分的流失可以使用薄膜将表面覆盖。如果没有对成型的砼进行护理，那么砼表面的水分就会快速的蒸发，使得砼硬化的速度加快，这就会导致砼内以及砼外产生不均匀收缩的现象，砼表面就会产生裂缝。

2 大体积砼施工裂缝的控制

2.1 严格控制砼的组成材料

由于技术的进步与浇筑工艺的改进，对大体积砼原材料的质量要求就变得更高，相关人员要从多方面对大体积砼的原材料进行把控。一、在选择原材料时，不要盲目的选择，而应该根据浇筑的特点来选择原材料。在选择水泥时，要根据水泥的特点进行选择。大体积砼内部的水泥要具备耐低热、高性能的特点，所以一般会选择低热矿渣水泥。而大体积砼外表面一般情况会遭到雨水等的腐蚀，天气寒冷时也会被冻融，有时还可能会被磨损，所以在选择大体积砼外部的水泥时，要根据这些特点选择较高标号的中热砼酸盐水泥或是抗硫酸盐水泥。在准备大体积砼的原材料时除了要严格把控水泥的质量，还要适当的在水泥中掺入掺和材。掺和材的作用不仅仅体现在能够降低混凝土的绝热温升上，还能够提高砼的抗裂性，防止砼产生大范围的裂缝。除此以外，还要往水泥中掺入缓凝剂，缓凝剂的作用是防止水泥水化过快，同时还能延长水化热速率。二、适当添加粉煤灰。水泥虽然是大体积砼主要的原材料，但是还是存在一定的弊端，比如说大体积砼内会出现泌水、离析现象等不可规避的问题，如果用粉煤灰来代替一定量的水泥，那么这些问题就能在一定程度上被规避。为了保证凝胶材料的总量不变，粉煤灰的量大约为水泥量的百分之十五到百分之二十。但是有些地区添加粉煤灰的量相对较多，能达到水泥量的百分之二十五。在砼中添加适量的粉煤灰，能起到物理填充的效果，还能有效的规避添加水泥灰出现的问题，是一种有效的替代材料。除此之外，当粉煤灰与减水剂同时加入砼中时，还能降低水灰比、减少水泥浆量，最重要的是还能提高砼的可泵性，为施工降低难度。三、粗细骨料的选择。大部分情况下在对砼的粗细骨料进行配比时，应当选择细度模数在2.7-3.1 之间、含泥量最低且砂率为0.33 的中粗砂，砂率为0.33 时是最佳值，切不可高于或者低于这个砂率，砂率太高或者太低都会影响砼的质量，导致砼产生裂缝。如果选择碎石，要选择极佳粒级而且弹性模量较低的骨料。四、设计砼的配合比。在设计砼的配合比时，要以施工单位以往的数据作为设计的基础，除此之外还要综合考虑施工的实际情况，充分利用砼的后期强度。

2.2 优化砼的施工过程

首先，要对施工过程的温度进行把控：一、工作人员要做好砼的保湿以及保温的工作，防止降温过快，最大限度发挥徐变特性，降低温度应力。在夏季要防止砼暴晒在阳光下，在冬季要做好保温工作，防止砼受冻。二、应做好温度的监管以及测温的工作，为了减轻工作人员的压力可以将数据信息化，这样就能准确的将砼的内外部温差以及基层温差控制在百分之三十和百分之二十左右。为了防止裂缝的出现，工作人员也要根据天气等实际情况改变保温与养护的具体措施。三、为了保证砼能够按照顺序匀速上升，减少砼侧面的长期暴露，可以选择最科学、最合理的施工工序。

其次，还要根据空气温度适当调整未浇筑砼的温度：1.尽量不要在夏季高温天气浇筑砼，最好选择温度适宜或者温度较低的天气进行浇筑，对于一些小体量的砼也要避开一天中温度最高的时间段，尽量在下午三点以后浇筑。2.在夏季搅拌砼时，可以选择冰水或者低温水进行搅拌，并且要使用冷气或者冷水喷雾等对拌料进行降温。3.要加入适量的缓凝型减水剂，以减缓浇筑的强度。要充分利用浇筑面散热，保证浇筑面的通风，加快表面的散热。

再次，要削减温度应力就要改善约束条件。为了避免砼面长期暴露在空气中就要分层、分块浇筑，设置合理的水平亦或是垂直的施工缝，或者是在设置施工缝之后在对其进行浇筑，这样就能有效的减小约束力，还能适当的减少浇筑的长度和防止热量不散发。分层、分块浇筑砼除了具有以上优点外，还能增加砼的散热面，防止水热化现象的出现。将平面浇沥青胶铺砂或铺卷材铺设在基础与岩石地基或厚大老砼垫层间，还要在垂直面位置设置缓冲层，这样就能够消除嵌固作用，减轻约束力。在大部分的情况下，缓冲层的厚度要保持在三十到五十毫米之间，缓冲层的材料要选用沥青木丝板。为了进一步提高砼的性能，防止其产生裂缝，还可以选用优质的粗骨料或者二次投料振捣的等方式。

2.3 加强砼的养护

在对大体积砼进行养护时，主要的工作有两种，一是保温，二是保湿。保温的主要作用是能够减少砼表面温度的散失，有效防止表面产生裂缝；保温还能防止砼表面热度扩散过快，另外，砼本身也具有一定的强度，其组成材料也具有松弛性，这些因素相互作用，能防止砼产生大范围的裂缝。保湿工作能够减少干缩裂缝的出现，因为刚浇筑完成的砼会经历硬化的过程，在这个过程中水化的速度会特别快，如果不能对刚浇筑的砼进行保湿的工作，那么砼表面的水分会快速的流失，从而导致干缩裂缝的出现。砼在二十五到四十摄氏度潮湿环境下可以使得水泥的水化作用有效的发挥出来，这样一来就能提高砼的抗拉性。在实际的施工中，工作人员要在适当的时间对砼进行拆模，如果过早的拆模会降低砼表面的温度，使得拉应力增大，从而导致表面出现裂缝。