如何做好大體積混凝土澆筑溫度控制及裂縫預防工作

趙丹

摘要：隨著我國建筑領域的迅猛發(fā)展，各類新型技術已廣泛應用于現代建筑的施工環(huán)節(jié)。以大體積混凝土施工技術為例，能夠充分滿足高層建筑的施工需求，但其澆鑄環(huán)節(jié)中的溫度控制及防裂工作仍存在一定的缺陷。本文意在，以當前我國建筑行業(yè)的大體積混凝土澆筑工作為例，對其溫度控制及裂縫預防情況進行系統化分析，并提出具體的整改措施以供參考。

關鍵詞：大體積混凝土；澆筑；溫度控制；裂縫預防

新時期，社會主義市場經濟高速運轉，推動了我國建筑行業(yè)的技術革新，新型大體積混凝土施工技術已逐步應用于現代建筑施工環(huán)節(jié)。但值得注意的是，其澆筑環(huán)節(jié)的溫度控制難度較大且墻體開裂現象頻發(fā)，嚴重威脅了建筑居住者的生命財產安全，應引起建筑領域的高度重視。

一、大體積混凝土溫度裂縫的成因

大體積混凝土在施工過程中產生裂縫的原因有很多，包括表面收縮、內外溫差、外部荷載、鋼筋銹蝕等，其中，溫度裂縫是大體積混凝土裂縫控制的重點，下面主要闡述溫度裂縫產生的原因。

（一）內外約束條件

基礎混凝土一般與地基整體澆筑在一起，當溫度變化時，由于外部約束和內部約束的存在，混凝土不能自由變形。混凝土澆筑之后早期溫度上升時，產生的膨脹變形受到地基土約束面產生壓應力，此時混凝土的彈性模量很小，徐變和應力松弛卻較大，與基層連接也不太牢固，從而壓應力較小。混凝土表面溫度下降較快，受溫差產生的溫度應力和內部約束的影響，混凝土表面會產生很大的拉應力。因此，混凝土內部熱量積聚產生熱膨脹，靠近中心產生壓應力，遠離中心產生拉應力，若產生的拉應力超過混凝土的抗拉強度，會出現垂直裂縫。當內外溫差小于25℃，產生的裂縫幾率較低。因此，降低混凝土內外溫差和改善約束條件，是防止混凝土產生裂縫的重要措施。

（二）澆筑過程中水分蒸發(fā)

一般情況下，造成裂縫的主要原因通常是混凝土在澆筑工作完成與開始混凝土養(yǎng)護工作的時間間隔較長，混凝土內部原有的水分大規(guī)模蒸發(fā)，從而引發(fā)大規(guī)模的混凝土裂縫現象，就像土地如果干旱缺水也同樣會造成大地干裂。混凝土表面水分蒸發(fā)速度較快，而其內部的水分卻消耗較少，表面與內部就會形成一種拉力，從而導致裂縫的產生。裂縫如果進一步擴大通常會對整體建筑造成深淵的影響，如當混凝土材設施表面發(fā)生大規(guī)模裂縫后再進行后期維修保養(yǎng)，期表面開裂現象雖然能夠得到妥善解決，但混凝土的滲透性有所提升，外部的水分會更容易滲透進混凝土中，對混凝土的抗壓能力與水平承重性能造成嚴重的損害。引發(fā)大體積混凝土干開裂外界因素較多，但其主要成因在于其自身構造與成分。如果立面的水泥、石灰、外加劑等成分混合配比失衡，也會導致混凝土的大規(guī)模裂縫。

（三）混凝土內外溫差失衡

一般而言，大體積的混凝土內部溫度的揮發(fā)性較強，當水泥水化過程內部溫度驟增，與外部環(huán)境的溫差較大。對于小體積的混凝土而言，其內部分度揮發(fā)較慢，內部與外部的溫差能夠相對平衡，產生裂縫現象的概率較低；而大體積混凝土的表層面積較大，內部熱量散發(fā)較快當表面散熱過快，短時間內熱量迅速揮發(fā)，致使其內外溫差較大，混凝土的表面與內部會發(fā)生撕扯，此時混凝土的表面極易產生大規(guī)模裂縫現象。除此以外，當混凝土的存放環(huán)境溫度較低時，施工人員并未進行加熱處理而直接投入澆筑工作，由于熱脹冷縮，冰冷的混凝土表面與內部的高溫形成巨大的溫差，也會造成混凝土開裂現象。

二、整改措施

（一）選取合理的建材

（1）如果想有效降低混凝土裂縫發(fā)生的概率，首先，應在材料選擇環(huán)節(jié)進行系統化分析。選取質量達標的建材，并按照行業(yè)施工標準進行各類材料的調和；以上述混凝土混合物作為建材，其優(yōu)越性在于，避免了傳統混凝土施工中將中低熱水泥與粉煤灰水泥的混合使用而引發(fā)的質量不達標問題。其次，對混凝土干縮影響大的就是水灰比。一般而言，若選取的混凝土水灰比越大，那么混凝土的干縮程度也就會越嚴重，其二者之間呈正比例關系。為了避免此類情況的發(fā)生，應降低水灰比比值并適當增加減水劑用量。然后，在混凝土加水攪拌的環(huán)節(jié)，水量不能超過前期規(guī)劃的標準數值，這需要施工人員在混凝土攪拌過程中仔細觀察要注入的水量。最后，加強混凝土施工后的養(yǎng)護工作，混凝土設施在前期施工環(huán)節(jié)極易出現開裂，此時應酌情進行加水處理，保持混凝土的濕潤性，從根源處杜絕混凝土開裂現象。

（2）細骨料宜采用細度模數大于2.3的中砂，含泥量不應大于3%。粗骨料宜選用連續(xù)級配，粒徑5～31.5mm，含泥量不應大于1%。一方面應盡量使用高強度骨料，另一方面砂率和坍落度應盡量選用較小數值，以減小孔隙率，避免裂縫產生。

（二）降溫處理

在混凝土內部預埋水管，當大體積混凝土澆筑后，通過冷水進出，可有效降低混凝土內部溫度。冷卻水管通常采用鋼管、鋁管、聚乙烯塑料管等比較耐熱耐腐蝕的材料。施工單位應結合實際條件，選擇合適的降溫水管。在混凝土澆筑之前，為了防止出現意外情況，先進行通水試壓，管道顯示密閉良好，通水順暢，再進行下一步工序。大體積混凝土對溫度很敏感，混凝土澆筑之后要密切關注混凝土溫度變化情況，將混凝土實際溫度控制在合理范圍之內。冷卻水在混凝土澆筑至水管高程后立即循環(huán)，混凝土內外溫差控制在25℃內，水溫3～4h監(jiān)測一次，測量進、出水口溫度，一般出水口溫度較進水口溫度高5～6℃，應持續(xù)到澆筑完7d以后。指派專業(yè)技術人員，設置溫度檢測點，做好標記方便以后使用，收集混凝土溫度變化數據，將檢測的數據繪制成溫度變化曲線進行對比，以便采取有效措施，降低或保護混凝土溫度。冷卻完畢后，冷卻管壓入同強度的水泥漿，水泥漿中加入微膨脹劑。

（三）加強養(yǎng)護

混凝土二次抹平之后，應及時養(yǎng)護并覆蓋毛毯及塑料薄膜保溫，防止水分過分蒸發(fā)，造成表面裂縫。將混凝土每天降溫速率控制在2.0℃/d范圍內，混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃，保濕養(yǎng)護的持續(xù)時間不得少于14d。墻、電梯基坑等位置，安裝豎向模板保持混凝土形狀，成形7天以后拆模，注意檢查整個混凝土成形的情況，查看是否有裂縫和歪斜情況出現。

三、結語

綜上所述，造成大體積混凝土建筑開裂的現象的主要原因在于其內外溫差較大，表面水分情況嚴重且養(yǎng)護工作缺乏專業(yè)性。因此，建筑行業(yè)在實際施工環(huán)節(jié)應著重加強混凝土澆筑的溫度控制工作；根據前期規(guī)劃的施工圖紙進行材料選取，并對多種材料進行有機配比，充分發(fā)揮混凝土的最優(yōu)性能，完善混凝土施工后的保養(yǎng)工作；逐步提升大體積混凝土技術的施工水平，以保障建筑整體安全性與穩(wěn)定性作為首要前提，增強建筑行業(yè)的綜合技術水平。

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