淺談大體積砼裂縫控制

沈躍東 福建七建集團有限公司

1 引言

通過相關數據表明，大體積砼的裂縫成因較為多樣化，很多的裂縫都是外在因素影響造成的，從總體上來說，砼裂縫的本質問題在于自身的拉應力與承受力無法滿足實際的應用需求，所以要想解決大體積砼裂縫問題，就要從本質角度出發，提高砼的拉應力和承受力，大體積砼對溫度變化比較敏感，要考慮溫度應力的影響。對于拉應力和承受力的優化與提高，可以從材料入手，材料的設計與配比要符合科學標準，從基礎上提高大體積砼的總體性能，材料要貼合用砼的實際需求，從成本預算的角度來講，原材料的改變作用比較有限，所以主要利用溫度應力和沉縮應力對砼裂縫進行控制。

2 大體積砼的相關概述

2.1 大體積砼的定義

根據我國對砼的配比標準來看，在砼的結構組成中水泥占據主體部分，內部的層體分化具有多重性，尺寸一般不小于1m，這樣的砼被稱為大體積砼，它有著明顯的性能特點，土結結構較為平面化，水平范圍比較廣，因為大體積砼一般被應用于各類工程建設中，所以有著極強的適應性，在潮濕環境下可以很好的發揮自身的性能優勢，大體積砼的表面程度比較高，熱化效應比較集中，所以內部的溫度波動幅度比較大，如果沒有經過冷卻處理，很容易出現溫度裂縫。

2.2 溫度裂縫

溫度裂縫是大體積砼中常見的裂縫現象之一，顧名思義，溫度裂縫是因為溫度極差變化引起的，砼對溫度變化本來就有著極高的敏感度，當砼的內部結構發生熱化反應，會產生大量的熱能，這些熱能使得砼內部溫度急劇上升，使得砼內部溫度與外部溫度無法保存在一個平衡狀態，溫度極差造成內部膨脹，使得砼的表面拉應力不能承受這種溫差變化，進而造成裂縫的產生。溫度變化更多的是對砼表面的影響程度比較大，經過一定的時間后，表面拉應力受到的影響會逐漸降低，也就是說，溫度極差帶來的影響更多的是作用于砼的表面，對砼內部結構的影響基本可以忽略不計，溫度極差受外界環境變化而改變，一般情況下，當砼在澆筑地基時，沒有采取合適的降溫措施，就會層層深化，使溫度逐漸上升，當地基形成的時候出現溫度裂縫。溫度裂縫的形成是分為不同階段的，總的來說一共有三個階段，初期階段、中期階段、后期階段，不同階段的影響因素不一樣，在初期階段，是因為在進行大體積砼的澆筑過程中沒有把握好對溫度控制，澆筑時產生多余的熱量，水熱化過于集中，隨著時間的推移，溫度逐漸上升，外部冷壓力無法平衡砼內部的熱化力，超出了砼表面拉應力的承受范圍；在中期階段，也就是大體積砼的溫度平衡期，砼內部溫度達到峰值時就進入了拐點，在之后的時間里溫度呈一個穩定下降的趨勢，當熱能散發到一定程度時，就與外界溫度達到了一個平衡的狀態，這時候內部結構的溫度約束力超過了砼的抗壓強度，容易產生裂縫；在后期階段，大體積砼的內部溫度基本保持在一個穩定的狀態，與外界環境溫度相對平衡，但是當環境產生巨大的變化時，會直接影響大體積砼的應力變化，形成溫度梯度，當梯度波動幅度過大，就會使砼產生裂縫。針對于溫度裂縫來說，要采取合適的措施進行解決，根據現實情況來看，溫度裂縫是無法被徹底解決的，只是說，可以通過一些方法最大程度上降低溫度對大體積砼的影響，對于溫度的控制，本質上就是對砼溫度應力的控制，具體可以采取的措施有好幾種，在這里我們主要對砼的澆筑環節進行說明，砼的澆筑需要用到一些儀器，有溫度感應器和測溫儀，澆筑過程中要不斷用測溫儀進行測量，入模溫度一定不能高，盡量使砼內部溫度與外界環境溫度保持在一個平衡的狀態，根據現場大體積砼的施工情況采取合適的養護措施，可以有效提高砼的使用周期。溫度變化受多種因素影響，就一般情況而言，風速、濕度、水溫的影響程度比較大，但是溫度變化的波動幅度不能過大，必須控制在一個合理的范圍，比如在夏季的時候，可以采取一些降溫措施，用水循環的方式使砼的溫度穩定在一個可控的范圍內，在冬季的時候，可以在大體積砼表面蓋上草袋，維持內部溫度的平衡性，如果是氣候比較干燥的地區，需要采取科學的防風措施。

3 大體積砼的防裂措施

3.1 配合比設計

水泥是構成砼的重要組成部分，要用熱化效果低的，在凝固過程中注意把握時間的變化，不能超出規定的范圍，水泥根據性能特點可以分為很多種，在大體積砼中，我們主要用低熱酸性水泥，在水泥的合成過程中，其粗細程度會影響合成效率，不能使用太過于粗大的水泥，就一般情況下，可以利用熱化方式提高水泥的合成效率。對于粗細骨料的配比，要選用分層配比的方式，通過一層一層的疊加優化骨料的粗細度，中砂是細骨料的主要組成成分，大體積砼的質量把控要協調好骨料與水泥的配比關系，在必要情況下，可以適當增加骨料的配比量，因為骨料的黏合性比較強，在減少水泥配比量的同時提高了大體積砼的整體穩定性。原材料的配比可以添加一定的外加劑，以此提高砼的性能優勢，外加劑主要有冰、緩凝劑、膨脹劑、粉煤灰、減水劑等，這些外加劑的熱化程度比較低，粉煤灰可以降低砼的水熱化，從另一個角度來說，粉煤灰對水的消耗比較低，可以節約一部分水資源。在大體積砼初凝之前，要進行二次壓光，采用覆蓋土工布及塑料薄膜漫水保溫保濕養護。

3.2 施工工藝控制

大體積砼的裂縫成因是由多種因素構成的，在施工環節，要嚴格把控每個環節的質量，不能出現任何質量問題。施工工藝要擇優處理，大體積砼受溫度影響很容易出現裂縫，基于此，可以采用冷卻措施降低砼內部的溫度，進而降低溫度變化對砼的影響程度，比如在砼內部安裝冷卻水管和散熱管，水的循環作用可以使水保持在一個恒溫的狀態，然后水循環在作用于砼內部，降低砼表面溫度，根據季節變化合理調控冷卻水管的水流。對于砼的澆筑，可以適當降低其澆筑速度，根據實際情況來看，如果對砼的澆筑速度過快，那么砼的內部溫度就會急劇上升，很容易造成裂縫的產生，可以用間斷性澆筑法進行澆筑，將澆筑過程分為幾個不同的時間段，降低溫度峰值的影響，使熱化效應無法作用于大體積砼中。季節變化對砼的影響比較大，在夏季的時候，氣溫比較高，砼的澆筑盡量選擇在傍晚或者夜晚，夜晚的溫度低，對砼澆筑的影響也最低，砼的入模溫度不宜過高，對砼進行振搗時，要根據砼內部結構變化調整振搗方式，層層分段處理，每一層單獨振搗，使砼的緊密度更加穩定，進而提高砼的整體抗裂能力。

3.3 降低砼的入模溫度

大體積砼對溫度變化及其敏感，溫度不能過高，在對砼進行攪拌的時候，一般是使用地下水，因為地下水的溫度偏低，可以中和砼攪拌的水化熱，對于大體積砼的施工盡量選擇在溫度較低的季節，夏季施工時，要采取合理的降溫措施中和砼的入模溫度，大多數情況下，在對砼施工的時候，是絕對不可以在太陽下暴曬的，強烈的溫度刺激會破壞砼的黏合性，盡量在室內進行施工，降低溫度變化帶來的影響。自來水沒有地下水的溫度低，可以提前將自來水放在地下水池中進行降溫，待使用的時候在取出來。在后期對砼的養護是非常重要的，土是一種很好的養護材料，它的黏性和濕性非常適合砼的養護，可以最大程度上降低溫度對砼的影響，也可以使用冷溫蓄水法，該方法主要是利用水的恒溫原理，通過水循環使得砼的溫度穩定在一個較低的范圍，可以有效提高砼的使用周期。

4 結束語

根據相關調查顯示，大體積砼裂縫是由多種影響因素造成的，文中提及的防裂措施適用于大部分砼的施工，在具體的施工過程中，要加強對施工環節的監管力度，提高工作人員的責任意識，發現問題要及時上報并采取合理措施解決。對于大體積砼的裂縫控制，要善于總結問題，分析問題，科學規劃防裂方案，基本上可以避免大部分的砼裂縫問題。