某大型住宅樓建設中混凝土裂縫的控制研究

鐘忠

摘? ? 要：近年來，在城市建設中，隨著混凝土結構對耐久性能的要求的提高，混凝土在大型結構中的應用變得越來越多。混凝土開裂現象一直存在于施工建設中。在實際施工中，為了避免混凝土裂縫的產生，大多采取后澆帶、伸縮縫等措施，但缺乏對大型混凝土性能的評價。因此，合理的混凝土抗裂指標在大體積混凝土設計和應用中極其重要。本文運用裂縫抗裂安全度的計算方法，對大型混凝土的裂縫開裂進行預測，并結合實際工程應用案例分析。根據結果，優化方案應用效果良好，混凝土沒有出現開裂。實踐證明，本文所提的混凝土性能優化方案對大型混凝土的抗裂縫預測是有效的，可以有效控制大型建設項目中混凝土的裂縫現象。

關鍵詞：大型住宅;混凝土;裂縫;控制

1? ?引言

隨著生活水平的提高，建筑行業發展趨于大規模化，城市建設對大體積混凝土結構工程的需求越來越大，隨著生產技術和施工技術不斷提高，混凝土被廣泛應用于各個工程領域中。混凝土材料的缺點在于延伸率微小、易產生收縮，在使用過程中存在不同程度的裂縫問題。裂縫的存在必然縮短混凝土的使用壽命。因此，如何去控制混凝土裂縫開始得到人們的關注。通過大量研究發現，膠凝材料水化熱引發的溫度應力造成了混凝土的裂縫現象。本文對混凝土的抗裂性能進行了研究，優化了混凝土的配合比。結合實際工程，運用抗裂安全度的計算方法，對混凝土開裂情況進行預測。

2? ?討論

2.1? 混凝土出現裂縫的原因

在普通工業與民用建筑中，現澆的構筑物及設備受溫度應力和收縮應力，容易引發混凝土裂縫。大型混凝土結構內部水化熱大造成體積變形，容易產生裂縫。對于這些有害裂縫，我們需采取有效措施進行控制。變形是造成混凝土裂縫的原因，常見的混凝土變形有溫度變形、收縮變形、沉降變形等等，這些變形造成的裂縫問題占全部裂縫的 80%以上。

2.1.1? ?水化熱

水泥水化熱是水泥中的物質與水化合反應，從高能態轉為低能態而釋放熱量的過程。較大的內外溫差產生的溫度應力導致混凝土結構發生開裂。

2.1.2? ?收縮

混凝土收縮主要可分為：（1）自收縮（2）干燥收縮（3）碳化收縮（4）溫度收縮（5）其他收縮。在混凝土凝結硬化過程中，達到峰值后，混凝土進入降溫階段，混凝土體積隨著溫度的降低而減小。溫度變化引起的體積收縮變形是產生裂縫的主要原因。因此，有效的降低混凝土收縮是防止混凝土開裂的主要方式。

2.1.3? ?約束條件

在實際工程中，混凝土同時受到內約束和外約束的作用，這兩部分約束的總和造成了混凝土構件的開裂。

2.1.4? ?溫度變化

施工階段，溫度的變化對大體積的開裂有著至關重要的影響。年溫差、日照溫差、驟然降溫等環境溫度變化會導致混凝土結構產生溫度應力，從而造成混凝土開裂。

2.1.5? ?施工因素

不規范的施工、現場組織不當、混凝土澆筑順序不當、養護不當也會造成混凝土的開裂。

2.2? 減少混凝土裂縫的方法

從改善混凝土本身性能方面來講，主要方法有：

（1）降低混凝土水化熱（2）利用膨脹劑的約束膨脹抵消混凝土早期收縮變形，收縮補償（3）采用纖維混凝土提升抗裂性能。

2.3? ?混凝土施工技術的改進

2.3.1? ?分層澆筑

由于混凝土結構具有平面面積、厚度尺寸大的特點，在實際施工中，混凝土澆筑要分層、分段施工。澆筑時應合理組織澆筑，控制好澆筑時間，分層澆筑。

2.3.2? 控制混凝土澆筑溫度

由于各地溫度存在差異，要控制好澆筑溫度。控制澆筑溫度的措施主要有：（1）澆筑時間以低溫季節或夜間澆筑為主;（2）盡量縮短泵送混凝土的運輸時間，混凝土運輸工具應有隔熱、遮陽措施;（3）控制入模溫度;（4）合理組織泵送。

2.3.3? ?冷卻水散熱

通過預埋在結構中的冷卻水管進行通水冷卻，帶走混凝土內部熱量，降低了裂縫出現機率。冷卻水散熱技術是控制混凝土裂縫的最有效的施工方法。

2.3.4? ?加強后期養護

由于水分的散失，混凝土會干縮變形，形成裂紋。因此，在混凝土澆筑成型后，加強混凝土的養護非常的重要。

3? 工程案例

3.1? 某大型住宅樓項目概況

某大型住宅樓工程項目總建筑面積72302m2，由一層地下車庫底盤和底盤上3棟26層的住宅樓組成。工程基礎采用泥漿護壁成孔灌注樁，樁端持力層為10號夾粉土層。

3.2? 工程應用計算

為確保本工程建設中的混凝土的施工質量，在施工前，我們需要進行相關計算，并采取相應的技術措施控制溫差，從設計和施工方面進行綜合性控制。

3.2.1? ?溫度計算

混凝土水化熱最高溫升值為：

3.2.2? ?應力計算

混凝土澆筑施工完成后大約 15天左右，水化熱達到峰值，我們計算此時由溫度和收縮差引起的溫度應力。

混凝土收縮變形值公式為：

通過上述計算發現，對基準混凝土的預測中，發生開裂的風險較大。

3.3? 工程裂縫控制效果

在混凝土凝結硬化過程中，各層混凝土升溫速率要比降溫速率快，最終保持穩定。溫度異常現象沒有發生，內外溫差不超過20度。混凝土表面沒有出現裂縫。

4? 結論

本文研究了混凝土抗裂設計應用，進行抗裂配合比的設計。結合實際工程，運用抗裂安全度的計算方法，對混凝土的裂縫進行了開裂預測，指導了混凝土的工程應用。工程應用應用效果良好，混凝土沒有出現裂縫。 實踐證明了本文對混凝土性能優化正確性。 在今后的工程施工中，設計適應不同應用需求的混凝土材料是未來的發展趨勢。

參考文獻：

[1] 富文權，韓素芳.混凝土工程裂縫分析與控制[M].中國鐵道出版社，2002.