超厚基礎(chǔ)筏板大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防

洪明志

（廈門頂翔建業(yè)房地產(chǎn)有限公司，福建 廈門 361102）

0 前言

造成混凝土裂縫的主要特有兩方面原因?qū)е?，一方面是由于砼材料的載荷功能較差，導(dǎo)致材料內(nèi)部出現(xiàn)廣度裂縫；另一方面是材料本身的形狀、體積發(fā)生了變化，使砼材料發(fā)生變形現(xiàn)象。因此，需要充分認(rèn)知大體積砼裂縫的造成原因，根據(jù)裂縫的影響方向進(jìn)行分析及調(diào)控，同時(shí)配置必要的預(yù)防措施，這對(duì)于提高工程的經(jīng)濟(jì)效益有著積極地作用。

1 大體積混凝土開(kāi)裂的特征

對(duì)于大體積混凝土?xí)S著砼材料的裂縫而言，有效調(diào)控并控制混凝土材料的溫度，使材料的內(nèi)外溫度差在合理的范圍之內(nèi)，有利于保障整體建筑的質(zhì)量。但是實(shí)際操作過(guò)程中，仍然會(huì)有諸多控制方面的問(wèn)題。其中，砼材料配比過(guò)程難免會(huì)釋放大量的水化熱，水化熱能量釋放過(guò)量，就會(huì)導(dǎo)致材料的內(nèi)部出現(xiàn)范性形變。此類形變會(huì)加劇混凝土材料出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，使混凝土的本身的溫度應(yīng)力達(dá)不到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致材料的約束力受到一定限制，引發(fā)材料內(nèi)部的抗拉強(qiáng)度達(dá)不到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)導(dǎo)致砼材料本身性能過(guò)脆，促使材料表面有“粘彈”現(xiàn)象。當(dāng)材料受到一個(gè)豎直向下的拉力時(shí)，就會(huì)形成材料出現(xiàn)拉伸徐變的情況，使材料的受到的拉伸力異常，從而引發(fā)由于徐變情況而導(dǎo)致的溫度裂縫。

2 溫度應(yīng)力的分析

由混凝土的開(kāi)裂特征可見(jiàn)，導(dǎo)致超厚基礎(chǔ)筏板物理性質(zhì)發(fā)生變化的主要原因就是材料所受到的溫度應(yīng)力不協(xié)調(diào)，使材料出現(xiàn)功能性缺陷。其主要影響因素體現(xiàn)在以下幾方面：第一，早期混凝土澆筑的影響，使材料自發(fā)性出現(xiàn)放熱不均勻，導(dǎo)致水泥本身的彈性模量屬性上升異常，且材料的殘余應(yīng)力功能出現(xiàn)一定偏差現(xiàn)象。第二，混凝土進(jìn)行自然冷卻過(guò)程中，水泥會(huì)出現(xiàn)冷卻、放熱功能不統(tǒng)一，導(dǎo)致材料的直接受制于環(huán)境溫度的直接影響。例如早期過(guò)程與中期進(jìn)行過(guò)程的殘余應(yīng)力進(jìn)行綜合疊加，進(jìn)而引發(fā)溫度應(yīng)力方面的變化。第三，材料自然冷卻后，外部環(huán)境因素是導(dǎo)致溫度應(yīng)力變化的主要原因。通過(guò)在一定環(huán)境作用機(jī)制的影響下，出現(xiàn)溫度應(yīng)力的疊加情況，也會(huì)導(dǎo)致材料本身出現(xiàn)顯著應(yīng)力變化。

3 大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及防治措施

3.1 收縮裂縫

收縮性裂縫的外在表現(xiàn)有兩方面因素，即超厚基礎(chǔ)筏板表面裂縫以及廣度“貫穿性”裂縫，裂縫具體呈現(xiàn)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且伴隨有不規(guī)則縫隙。當(dāng)發(fā)生收縮裂縫時(shí)，會(huì)使超厚基礎(chǔ)筏板造成嚴(yán)重的收縮性縫隙，出現(xiàn)熱量梯度不相同的收縮應(yīng)力現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)由收縮應(yīng)力而導(dǎo)致的混凝土裂縫時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)超厚基礎(chǔ)筏板物理性質(zhì)發(fā)生改變，造成局部裂開(kāi)的現(xiàn)象。此類裂縫的發(fā)生時(shí)間多出現(xiàn)在砼材料配置完畢后72～96h之內(nèi)，主要是由于這個(gè)階段材料的塑性功能較差，若出現(xiàn)承載力或溫度應(yīng)力功能異常的現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致材料內(nèi)部的拉力超過(guò)承受范圍，促使材料表面有嚴(yán)重的裂縫現(xiàn)象。

為了應(yīng)對(duì)收縮裂縫，工作人員需要控制混凝土的降溫速率，保證其降溫時(shí)長(zhǎng)在合理的應(yīng)用范圍之內(nèi)，穩(wěn)固砼材料的功能。首先，工作人員需要給予必要的養(yǎng)護(hù)措施，延長(zhǎng)超厚基礎(chǔ)筏板材料的養(yǎng)護(hù)及護(hù)理時(shí)間，同時(shí)采用必要的脫水措施進(jìn)行脫水處理，使材料本身處于較為干燥的環(huán)境當(dāng)中。其次，材料凝固過(guò)程中，需控制材料的水化熱的溫度的升高變化值，并在一定應(yīng)用基礎(chǔ)上維系材料表面的干濕度，有利于預(yù)防材料脫水而導(dǎo)致的干縮裂縫現(xiàn)象。同時(shí)，為了提高材料表面的散熱效果，合理鞏固材料的內(nèi)部應(yīng)力，有利于顯著提高水泥本身的剛性及強(qiáng)度功能。通過(guò)促使水泥的升溫效果在合理范圍之內(nèi)，達(dá)到預(yù)防及控制的效果。最后，材料自行降溫過(guò)程中，需控制材料的降溫效率的合理性，同時(shí)在砼材料表面鋪設(shè)一層薄薄的塑料膜，同時(shí)在相應(yīng)位置搭設(shè)草袋或保溫方法，確保材料表面的養(yǎng)護(hù)方法和降溫模式的合理性。必要時(shí)需要涂刷一層養(yǎng)護(hù)劑，將材料內(nèi)外的溫差控制在合理范圍之內(nèi)，有利于減緩、控制材料的散熱時(shí)間在合理范圍之內(nèi)，以確保材料的強(qiáng)度、松弛度功能，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防及控制混凝土裂縫的效果。

3.2 干縮裂縫

干縮裂縫的造成原因是由于砼材料的水分揮發(fā)效果不同，導(dǎo)致材料的形變功能也存在一定差異性，此類差異性會(huì)導(dǎo)致材料本身的功能發(fā)生嚴(yán)重改變。例如材料內(nèi)部的自由水的流失異常，就會(huì)加大材料的形變功能，進(jìn)而促使材料的功能產(chǎn)生一定變化。當(dāng)材料本身的濕度較差時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)干縮性裂縫。此類裂縫的發(fā)生時(shí)間通常在澆筑工藝后7天、養(yǎng)護(hù)技術(shù)之前，且大多數(shù)裂縫的寬度在0.07～0.22cm之間，同時(shí)會(huì)隨著鋼筋的銹蝕現(xiàn)象影響材料的耐久度。

干縮裂縫處理過(guò)程中，需要工作人員做好以下措施。首先，需控制材料本身的配合比和水灰比功能，使泵送混凝土的含砂量控制在 42%左右，同時(shí)在一定應(yīng)用基礎(chǔ)中控制材料的含砂率在合理范圍內(nèi)（≤9.5%）[1]。通過(guò)對(duì)材料本身的集料功能、外加劑功能進(jìn)行探究，同時(shí)在一定實(shí)踐基礎(chǔ)中做好必要的防控措施，有利于確?；炷帘旧淼幕A(chǔ)性能得到保證。其次，需要控制中砂、粉煤灰、骨料的產(chǎn)數(shù)量，做好必要的控制措施，使材料的用水功能在額定范圍之內(nèi)，顯著提高澆筑工藝的實(shí)踐效益?？傊ㄟ^(guò)控制材料的厚度在一定范圍內(nèi)（＜52cm），并采用均勻拌和的工藝進(jìn)行操作，有利于在一定基礎(chǔ)中控制砼材料的升溫效果在合理的要求之內(nèi)，也能間接減小材料本身的熱量散失效果。同時(shí)，工作人員還需采用分層施工的理念進(jìn)行控制，在一定實(shí)踐基礎(chǔ)中控制收縮縫功能的合理性，并做好必要的約束條件，有利于降低裂縫對(duì)材料的影響。

3.3 塑性收縮裂縫

塑性收縮的發(fā)生原因是由于砼材料本身的水分散失過(guò)快，使材料的凝結(jié)功能出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，容易造成塑性裂縫對(duì)材料本身功能造成嚴(yán)重影響。此類裂縫的發(fā)生條件是由于外界環(huán)境所致，例如材料的濕度功能較差或出現(xiàn)大風(fēng)的天氣時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致材料本身的中央較寬、兩端材料的較為纖細(xì)。同時(shí)，塑性收縮裂縫的長(zhǎng)度也有一定差異現(xiàn)象，多數(shù)為0.2～0.3m的裂縫，但也會(huì)出現(xiàn)2.5m左右的廣度裂縫。裂縫會(huì)由于終凝時(shí)期材料本身的強(qiáng)度出現(xiàn)一定變化，例如會(huì)出現(xiàn)材料收縮功能方面的問(wèn)題，均會(huì)加劇塑性收縮裂縫。

塑性收縮裂縫的主要預(yù)防措施就是控制外界的溫度參數(shù)及風(fēng)力情況。首先，工作人員需分析出影響終凝工藝的主要因素，例如水灰比、材料的溫濕度等功能。同時(shí)做好必要的養(yǎng)護(hù)措施，例如設(shè)立擋風(fēng)、遮陽(yáng)板，杜絕由于外界環(huán)境因素而導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)方案不科學(xué)的現(xiàn)象。其次，需要優(yōu)化水泥材料的選取方案，選擇性能較好（強(qiáng)度、收縮性能）的硅酸鹽水泥，同時(shí)在超厚基礎(chǔ)筏板表面鋪設(shè)覆蓋物，鞏固材料終凝前的濕潤(rùn)度。最后，工作人員需分析出相應(yīng)的施工特點(diǎn)，通過(guò)噴灑性能較好的養(yǎng)護(hù)劑，同時(shí)維護(hù)材料內(nèi)部的水分，杜絕水分吸收異常的現(xiàn)象，有利于減小收縮性裂縫的發(fā)生幾率。同時(shí)工作人員也需要做好必要的加水及控水措施，確保水泥的各類添加劑用量的合理性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，工作人員需充分了解超厚基礎(chǔ)筏板的基礎(chǔ)性能，做好必要的預(yù)防及養(yǎng)護(hù)方案，減小溫度、承載力因素而導(dǎo)致材料性能方面的問(wèn)題。同時(shí)，工作人員也需要不斷完善施工技術(shù)，減小環(huán)境因素而導(dǎo)致材料物理性質(zhì)變化的現(xiàn)象，以此提高材料的使用效益。