建筑工程中大體積混凝土施工技術要點分析

宋文生 韓健

摘 要：隨著我國經濟和建筑工程技術的發展，建筑規模不斷擴大，大型現代結構不斷增多，大體積混凝土工程越來越多。體積混凝土施工難度大，必須采用先進的施工技術，同時要做好施工設計，嚴格控制施工過程中材料的選擇，及時處理和養護澆筑面，注意大體積混凝土基層的處理，保證施工過程的質量。以下筆者結合自己的工作實踐，對注意的各個環節和優化策略進行分析和總結。

關鍵詞：大體積混凝土;施工裂縫;成因控制

前言

大體積混凝土施工中裂縫的數量和損傷程度遠遠大于結構使用中的裂縫。 裂縫一旦形成，尤其是裂縫通過地基進入結構的重要部位，損傷嚴重，會降低結構的耐久性，削弱構件的承載能力。因此，裂縫控制是控制大體積混凝土施工質量的關鍵。分析了大體積混凝土施工中產生裂縫的原因，提出了控制裂縫的措施。

一.建筑工程中大體積混凝土施工裂縫產生的原因

造成大體積混凝土施工裂縫的原因是復雜的，而且是綜合性的，主要有以下幾種：

（一）溫度應力裂縫

1.由于溫差較大，大體積混凝土用高強度混凝土、水泥用量大，在水泥澆筑過程中釋放出大量的熱量，而由于混凝土尺寸較大，混凝土內部溫度升高，表面溫度較低，混凝土內部與表面形成較大的溫差，外部膨脹大于混凝土內部，由于混凝土表面較大的拉應力，混凝土早期抗拉強度較低，當溫度應力超過混凝土抗拉強度時就會出現裂縫。

2.各種結構是由變形過程中的外部約束引起的。大體積混凝土基礎澆筑在堅硬地基或厚老混凝土墊層上時，沒有采取減少和放松約束的措施，使混凝土產生較大的拉應力，容易發生深穿透溫度裂縫。

（二）收縮裂縫

收縮有很多種，包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這里主要介紹干燥收縮和塑性收縮。

1.干燥收縮：混凝土硬化后，在干燥的環境下，混凝土內部的水分不斷向外散失，引起混凝土由外向內的干縮變形裂縫。

2.塑性收縮：在水泥活性大、混凝土溫度較高，或在水灰比較低的條件下會加劇引起開裂。因為這時混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發的水分不能及時得到補充，這時混凝土尚處于塑性狀態，稍微受到一點拉力，混凝土的表面就會出現分布不均勻的裂縫，出現裂縫以后，混凝土體內的水分蒸發進一步加大，于是裂縫進一步擴展。

二.建筑工程中大體積混凝土施工裂縫的控制措施

針對以上所分析的裂縫形成原因，我們可以采用以下措施加以控制：

（一）嚴格控制混凝土的組成材料

大體積混凝土一般都是采用商品混凝土和泵送工藝澆筑，泵送商品混凝土對原材料的技術指標要求很高。

1.水泥品種的選擇。由于溫差主要是由水化熱產生的，所以為了減小溫差就要盡量降低水化熱，為了降低水化熱，要盡量采取早期水化熱低的水泥，為了減少水泥的水化熱，必須降低熟料中C3A和C3S的含量。選用低水化熱、低收縮的水泥，如抗硫酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥，而不要采用早強型水泥。

2.為了減少水泥用量，降低水化熱并提高和易性，我們可以把部分水泥用粉煤灰代替，由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產物進行二次反應，可以取代部分水泥，從而減少水泥用量，降低混凝土的熱脹;

3.粗細骨料的選擇。盡量擴大粗骨料的粒徑，因為粗骨料粒徑越大，級配越好，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小，水化熱就隨之降低，對防止裂縫的產生有利。宜采用級配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因為其孔隙率小，總表面積小，這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少，水化熱就低，裂縫就減少。

（二）優化混凝土的施工過程

混凝土的抗拉強度遠小于抗壓強度，這是混凝土容易開裂的內在因素。普通混凝土極限拉伸離散性很大，因此在施工中必須創造條件，確?；炷辆鶆蛎軐?。混凝土坍落度各車不要有大的差異，澆筑基礎時坍落度可控制在100—140mm，坍落度大時會使表面鋼筋下部產生水分，或表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為防止這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施?；炷翝补鄷r，攪拌車在卸料前，要求高速運轉一分鐘，確保進入泵車受料斗的混凝土質量均勻。

在澆筑混凝土過程中，應嚴格按照施工組織設計的施工線路實施澆筑。禁止閑散人員在鋼筋上部停留。澆筑施工人員不應在鋼筋上部無序走動。采用雙層鋼筋網時，在上下層鋼筋網片之間應設置足夠的支撐用鋼筋撐腳，以保證鋼筋位置正確。在澆筑線路上，鋪設臨時操作腳手板。所有澆筑人員的工作原則上均應在腳手板上完成，以減少對鋼筋網的踩踏次數。臨時腳手板隨澆筑區域的轉移而移動。

（三）加強混凝土的養護

在盡量減小混凝土內部溫升的前提下，大體積混凝土的養護是一項關鍵工作，必須切實做好。養護主要是保持適宜的溫度和濕度條件，保溫的目的有兩個，一是減小混凝土表面的熱擴散，減小混凝土表面的溫度梯度，防止產生表面裂縫;二是延長散熱時間，充分發揮混凝土強度的潛力和材料松馳特性，使平均總溫差對混凝土產生的拉應力小于混凝土的抗拉強度，防止產生貫穿性裂縫。

在施工過程中正確規定拆模時間對防止裂縫的開展關系較大，早期因水泥水化熱使混凝土內部濕度很高，如過早拆模，混凝土表面溫度較低，形成很陡的溫度梯度，產生很大的拉應力，這對于早期強度低，極限拉伸小的混凝土處于不利的溫度條件下，就極易形成裂縫。因此大體積混凝土除要求強度外，還必須防止內外溫差太大而引起裂縫。

三.結語

大體積混凝土的開裂是目前學者和工程界關注的一個重要問題，通過以上分析可知，大體積混凝土的材料型裂縫主要是由溫度應力和混凝土的收縮引起的，筆者認為精心選擇原材料，并在施工中采用合理的方法，能有效的防止裂縫的發生。

參考文獻：

[1]大體積混凝土施工和質量控制[J]. 蔣葉萍.西部探礦工程. 2002（S1）

[2]大體積混凝土施工的溫升控制措施[J]. 葛建華，高雪平.交通科技. 2002（05）

[3]大體積混凝土防裂探討[J]. 董國翼.水力發電. 2002（05）