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浅析大体积混凝土施工裂缝问题及防治措施

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：吴然

[导读] 摘要：大体积混凝土的定义，是指在工业与民用建筑结构中，一般的现浇连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等容易由温度收缩应力引起裂缝的结构，通称为“大体积混凝土结构”。

        江苏中南建筑产业集团有限责任公司 226100
        摘要：大体积混凝土的定义，是指在工业与民用建筑结构中，一般的现浇连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等容易由温度收缩应力引起裂缝的结构，通称为“大体积混凝土结构”。对于大体积混凝土质量问题的裂缝处理，是工程施工中的常见问题也是难疾，对建筑、结构件等的危害是相当大的。
        关键词：大体积混凝土；施工质量；裂缝；分析
        从当前工程中应用大体积混凝土的实际情况来看，存在着非常多技术问题，在施工中遇到了非常多的难题，这导致我国很多工程建设中工期延长，质量发生下降的问题，严重的影响了我国建设工程的发展壮大，因此为了保证大体积混凝土的施工质量，让工程能够按照进度完成施工，要对大体积混凝土进行进一步完善，充分将施工特点进行严格的分析，采取最为有效的方式进行施工和建设。
        1、大体积混凝土概述
        1.1概念
        大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上，施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
        1.2大体积混凝土的特点
        大体积混凝土的质量要求非常高，同时施工中所涉及的工艺技术非常复杂，因此在技术应用在工程中的整个过程中都是具备非常强的专业性的，同时其体积非常大，因此这是与其他混凝土施工最为不同的地方，因此施工中更加容易发生水泥水化的问题，导致施工中出现裂缝问题十分严重，在大体积混凝土施工中，将水泥水化反应进行着重解决是技术发展的一项重要方向，另外施工中对于大体积混凝土的整体结构有着更高的要求，在高层建筑以及公共建设中，实现对混凝土连续的浇筑严格控制施工裂缝的存在也是一项重点内容，只有这样才能够使得体积混凝土的施工质量满足设计要求质量。
        2、大体积混凝土裂缝分类及其产生原因分析
        2.1温度裂缝
        混凝土在水化过程当中产生大量的热量造成混凝土内外温度差异较大，伴随着温度的正负交替，混凝土微孔中的水逐渐结冰，体积膨胀，同时，水的迁移产生一定的渗透力，在两者共同的作用下，混凝土收到的作用力逐渐增加，一旦超过其抗拉强度，混凝土将会产生裂缝，此时的裂缝称为温度裂缝。
        2.2收缩裂缝
        混凝土浇筑完成之后的冷却阶段，会因为不断散热及内部水分蒸发，而发生体积缩小的现象。这是造成混凝土收缩应力产生的主要原因。当因为凝固体积收缩而产生的收缩应力超过混凝土自身承受极限的时候，混凝土将会不可避免地产生收缩裂缝。
        2.3沉陷裂缝
        沉陷裂缝的产生是因为结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板钢度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不圴匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
        3、大体积混凝土施工质量控制措施
        3.1控制混凝土入模温度
        入模温度的高低，与出机温度密切相关，另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气候等有关。

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在温度较高的情况下进行施工，可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。如果是在冬季进行施工，因为要防止早期混凝土被冻问题，所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热，对原材料应视气温高低进行加热，对大体积混凝土施工，采取内散外蓄综合养护措施。
        3.2配合比设计过程控制
        混凝土配合比设计时，应将混凝土的单位用水量降至最低，采用“三低二掺一高”的设计准则，三低主要是指低坍落度，低砂率，低水胶比；二掺主要是指掺入减水剂以及高性能引起气剂；一高是指高的粉煤灰掺量。生产出高性能的抗裂混凝土。在实际施工中，一定要做到严格控制混凝土配合比，在称量过程中要准确，加强对于坍落度的抽检工作，不能只是流于形式。
        3.3选用适宜的骨料
        选用适宜的骨料也是能够解决大体积混凝土裂缝问题的方法之一。一方面，在大体积混凝土的制作过程中要注意对骨料的选择，这是我们可以尽量选用一些粒径较大、级配良好的粗骨料来当作大体积混凝土的制作材料，因为这样的材料可以让大体积混凝土具有更好的和易性，有利于提高大体积混凝土的强度和质量。另一方面，我们可以改善现有骨料级配，现阶段很多的骨料都可以达到增强大体积混凝土质量，减少大体积混凝土裂缝几率的效果。例如文中提到的在混凝土配合比设计时，在材料之中加入相应的粉煤灰就可以达到加强大体积混凝土质量，减少大体积混凝土裂缝几率的效果。
        3.4控制施工过程
        在大体积混凝土浇筑过程中，可以提高混凝土运输过程中的速度，尽可能的缩短混凝土运输时间，并在运输过程中降低搅拌速度，对于温度较高天气进行运输时，搅拌罐可以实施冷水喷淋，达到降温的作用。在具体浇筑过程中，在尽可能的减少浇筑时间，可以采用分块浇筑和分层浇筑的方式，以此来加快混凝土的散热速度。
        （1）分层浇筑。在具体施工过程中，可以将大体积混凝土母层的厚度控制在1～1.5m之间，可以根据具体浇筑情况及相应的降温措施来确定。在前层混凝土初凝之前要完成下层混凝土浇筑捣实工作。尽量在前层混凝土初凝前完成下层混凝土的施工，如果无法完成时，需要中间有4～7d的间歇，待前层混凝土达到一定强度时才能开始下层混凝土的浇筑施工。而且在具体浇筑开始之前，还需要按照施工缝施工的要求，对于结合面进行清扫、处理浮浆和凿毛，确保前后混凝土浇筑面之间达到较好的契合度。
        （2）分块浇筑。当截面面积超过100m2时，在前层混凝土开始初凝或失去重塑性能前无法完成浇筑振捣下层混凝土时，如采用分层浇筑，因间隔时间长会导致工期的延误。为加快进度并保证施工质量，应采取分块浇筑。①对分块区域进行合理布置，每块平均面积应不小于50m2，高度应小于1.5m。②错开布置上下邻层混凝土间的竖向接缝，将其做成企口，按施工缝处理。
        3.5大体积混凝土养护
        对大体积混凝土的养护，应根据温控措施的要求进行，使混凝土的内外温差、降温速率满足温控指标的要求。保温养护的持续时间，应根据温度应力加以控制、确定，且不得少于15天，保温覆盖的拆除应分层逐步进行。保温过程中，应保持混凝土表面的湿润。在大体积混凝土的养护过程中，不得采取强制、不均匀的降温措施。大体积混凝土拆模后，应及时采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施。
        4、结束语
        总之，大体积混凝土的施工技术要求比较高，而大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，因此，只有充分了解大体积混凝土结构开裂的原因并掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，实际生产当中才能够更好地保证施工质量。
        参考文献
        [1]纪宏伟.大体积混凝土裂缝产生原因分析[J].山西建筑,2018，33（11）:150-151.
        [2]曾健.水利工程施工中大体积混凝土裂缝的防治[J].广东科技,2019,2(11):12-14.