建筑大体积混凝土裂缝控制技术探究

夏波

舟山市城市建设发展有限公司，浙江  舟山  316000

摘要：随着我国建筑业的迅速发展，许多工程项目在施工材料、技术方案、管理方式等方面都发生了巨大变化。为了进一步提高施工质量，达到规范和设计要求，现场施工中必须采取科学的裂缝控制技术，以下结合实践进行探讨。基于此，本文对大体积混凝土裂缝控制技术特点以及大体积混凝土裂缝控制的措施进行了分析。

关键词：大体积混凝土；裂缝控制；技术

引言

    为了满足大跨度路桥结构、超高层建筑结构的建设需求，大体积混凝土得到了广泛推广和应用。但是由于大体积混凝土材料自身特性的影响，容易受到环境温度等外界因素的影响而出现裂缝，危害到大体积混凝土结构的耐久性与安全性。所以为了在工程建设中顺利地应用大体积混凝土，就必须要有效地控制其裂缝问题。

1 大体积混凝土裂缝的成因

1.1 材料因素

大体积混凝土的主要材料包括胶材（水泥、矿粉、粉煤灰等）、粗骨料、细骨料、水和外加剂等，当水泥遇到水以后会产生水化热，使得混凝土的内部温度超过80℃。而大体积混凝土本身的导热性能比较差，所以内部的温度很难散失，而外部混凝土的表面降温比较快，会使混凝土内外部形成比较大的拉引力，混凝土的抗拉强度超过一定数值，就会造成混凝土结构的开裂。此外，如果混凝土始终中所用的骨料表面具有比较多的杂质或者自身的颗粒形状比较光滑，棱角比较少，这就会对胶凝材料与粗细骨料之间的黏结度产生直接影响，那么同样可能会因为混凝土抗拉强度低而造成开裂问题。

1.2 温度因素

外界环境温度也是影响大体积混凝土施工质量，诱发裂缝问题的一个重要因素。大体积混凝土的内部温度主要是由混凝土浇筑温度、胶凝材料水化反应放热、散热以及出盘温度等几个方面温度叠加所得到的。而外界环境温度会对混凝土的浇筑温度产生直接影响，一旦外界温度存在骤降变化情况，那么浇筑的大体积混凝土表面混凝土温度就会相应出现骤降，但是混凝土内部的温度变化幅度不大，这使得内外温差过大。而温度应力一旦超过所浇筑的大体积混凝土的抗拉力，那么同样会造成开裂问题。

1.3 施工因素

施工不合理也是一个造成大体积混凝土开裂问题的重要因素。在大体积混凝土搅拌期间，如果采取搅拌站进行搅拌的方式，那么容易使所配置混凝土的和易性比较差；如果采用人工搅拌的方式，那么会耗费比较大的人力。此时如果混凝土拌制人员人为地增加用水量来增加混凝土的流动性，那么就会改变了混凝土的水灰比而影响这两种混凝土的强度，且容易使它们交接的部位处出现凝缩裂缝或干缩裂缝。此外，混凝土浇筑工艺、振捣工艺、养护施工条件以及混凝土模板拆除等环节中若出现施工不到位情况，那么也可能造成大体积混凝土开裂问题。比如，在浇筑混凝土期间，如果施工单位没有做好分层浇筑施工，也可能会使混凝土内外温差过大，温差应力会诱发混凝土开裂；如果没有做好混凝土浇筑完毕后的养护施工，那么混凝土表面可能会因过快的失水而造成开裂问题。
2大体积混凝土裂缝控制研究

2.1材料优化

为了控制大体积混凝土构件中的结构裂缝，可以在不影响混凝土抗压强度的前提下，以适当的掺和料，与部分水泥做替换，以减少水化热。本工程选择中低热的 42.5 级硅酸盐水泥。因水泥单掺矿渣后，保水性会变差、而且收缩程度严重，而若是单掺粉煤灰，混凝土的早期强度会变差，因此同时按30%的占比掺入S95级矿渣微粉，按48%的占比掺入Ⅱ级粉煤灰，加大混凝土的密实度、强化其早期强度、改善其和易性。外加剂选择的是聚羧酸型高效泵送剂，成功地将坍落度控制在标准范围内。经验证，粗骨料选择碎石可以比用卵石时的抗拉强度增加 10%～25%，故选择连续级配碎石要求粒径5mm～25mm，细骨料选择的是中砂。因混凝土主要是水泥石与粗骨料黏结处易受拉破坏，需要靠含泥量调节二者黏结强度。应控制粗骨料含泥量在 0.5% 内，控制细骨料含泥量在1.5% 内。每立方米的 C40 P6 混凝土中，质量配比为:碎石∶水∶水泥∶中砂∶粉煤灰∶矿渣微粉∶外加剂=1078∶689∶230∶168∶110∶70∶4.1。

2.2做好相关养护工作

养护过程中可以运用蒸汽养护方式，将混凝土构件置于蒸汽与空气的混合饱和环境中养护，为实现其快速硬化创造良好条件。运用蒸汽养护方式时，要控制时间、温度、养护湿度，室内与室外温差最好不超过20%。养护可以采取分阶段方式进行，进而有效控制混凝土裂缝问题。也可以运用自然养护方式，就是使温度处于常温状态下，对混凝土进行养护工作。一般情况下，平均温度需高于5℃，在常温状态下，需适当展开浇水工作，保证混凝土在规定时间内具有足够湿度。养护初期，水泥发生水化速度较快需保证水分充足。一般情况下，混凝土养护时间约为14d。当处于雨雪天气时，需搭设防护措施遮盖混凝土表面，保证室内与室外温差不会过大。同时，完善混凝土建筑的排水设施，防止雨水侵蚀混凝土建筑。开展混凝土养护工作时，可以运用盖棉、浇水等多种方式减小温差，降低裂缝产生概率。

2.3设计控制技术

在工程中要有效控制大体积混凝土的裂缝问题，还要关注通过优化设计强化控制力度。设计中对结构体系选型时，若选平面形状的结构，则要确保其刚度对称、均匀，并合理控制平面凹凸与长度，并对内收与外挑做特殊处理，使结构约束度适当下降，全面规避因结构突变引起应力集中情况。设计混凝土内部钢筋保护层时，厚度系数一般选最小值，因为较大的保护层厚度易引发裂缝问题。在设计环节若需要增设构造钢筋，需要重点强化结构交接部位及高低错落位置。由于边缘部位易发生裂缝，为提升其配筋率，需要在相应部位设置暗梁，并同步提高混凝土整体极限拉伸。在配筋设计环节，要对补偿配筋高度关注，并基于细直径密配筋的特性与要求，适当增加构造筋，使混凝土具有更高的抗裂性能。
2.4养护管理

    在混凝土浇筑完毕后，要立即进行保温保湿的养护，主要是控制混凝土表面的热扩散，避免混凝土表面出现裂纹。在冬季施工中，因为温度过低，所以必须利用保温材料来提高混凝土表面的温度，降低内外温差，还可利用塑料薄膜等材料，覆盖混凝土表面，实现混凝土的自我养护，还可以涂刷养生液，利用其成膜的性能对混凝土表面进行保温。
2.5大体积混凝土裂缝的修补

当混凝土表面出现裂缝多或分布较广时，通常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土表层的方法进行处理。首先将裂缝附近的混凝土表面凿毛，然后延深进裂缝凿成深15毫米，宽15毫米左右的凹槽，再用钢丝刷配以高压水清洗并洒水湿润，然后刷一层水泥砂浆，再用1：2水泥砂浆分层涂抹，总控制厚度控制在10-20毫米左右，并用铁抹压密抹光。最后用水泥浆及1：2.5的水泥砂浆交替抹压4-5遍，即可形成刚性防水层，并进行覆盖，同时洒水养护。
总结
    本文总结了建筑工程大体积混凝土施工过程中裂缝产生的原因，主要包括温度因素、混凝土体积收缩、钢筋锈蚀以及冻胀，然后讨论了建筑工程大体积棍凝十裂缝控制技术，主要包括加强对于浇筑温度的控制。对于高性能混凝土加以应用以及加强养护。以期能够为大体积混凝土裂缝的控制提供相应的参考。
参考文献
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