建筑施工阶段大体积混凝土的裂缝控制

　　摘要：本文将主要从施工角度出发，根据实际施工所遇见的裂缝类型，对裂缝的成因进行分析，阐述主要控制技术措施。
　　1大体积混凝土常见裂缝类型
　　混凝土裂缝分类有多种，很多学术论著均有论述，作为现场施工控制，主要从其危害程度
　　划分类型以利于认识及操作控制。
　　1.1表面裂缝
　　(l)温度裂缝因大体积混凝土内表、外表气温差变化大(一般在温差大于25℃)，温差产
　　生的应力大于混凝土极限抗拉强度时产生的裂缝，通常是表层裂缝。
　　(2)收缩裂缝混凝土在凝固过程中，因高温、大风，内部游离水、吸附水快速蒸发，造成混
　　凝土体积产生收缩而发生的裂缝;混凝土在凝结之前，表面因失水过快，或因抹压不及时、压实
　　不够而未闭合收水裂缝，产生的裂缝。一般表现为不规则细裂缝，又称龟裂。
　　1.2贯穿裂缝(或称结构裂缝)
　　约束条件影响混凝土出现垂直裂缝，极易造成混凝土构件产生贯穿裂缝。
　　施工冷缝与施工缝不同，后者按设计或规范预设在受力较小处，为常规施工措施;前者多
　　是施工前措施不力，混凝土浇筑时出现意外而形成，缝不规则，且多在受力部位。混凝土构件
　　受力后产生结构裂缝。
　　模板结构支撑基底松动下沉、变形，混凝土未达到规范允许的抗压强度前受到扰动或承受
　　荷载等产生的裂缝也大多容易形成结构裂缝。
　　2、裂缝控制技术措施
　　2.1降低水泥水化热
　　(1)从水化热的成因可知，降低水泥水化热最直接的办法就是减少每立方米混凝土中的水泥用量。在施工前期准备阶段，我们可根据施工设计图纸，了解结构使用的混凝土设计强度等级，在确保结构满足设计使用功能要求的前提下，确认能否减少每立方米混凝土的水泥用量。
　　(2)尽量选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等，与采用普通硅酸盐水泥相比，同等施工条件下，混凝土水化热最高温度可降低5-10℃左右，效果较为明显。
　　(3)优化混凝土级配积极参与、精心设计混凝土配合比，试配前选用采购二级以上优质粉煤灰或磨细矿粉作为掺加剂，可降低水化热。粉煤灰应用已经较为广泛，在此就不阐述，至于矿粉，单掺量小于50%时，水化热降低不明显，当达到70%掺量时，3-7d水化热降低约20%，而矿粉和粉煤灰复配，可显著降低水化热(3-7d水化热降低约20%-30%)。
　　(4)降低混凝土人模温度根据实际施工经验，混凝土搅拌温度直接与粗细集料、搅拌用水、水泥、粉煤灰材料本身温度及混凝土运输过程相关，可采取相应措施降低混凝土拌和物的人模温度。
　　其中粗细集料、搅拌用水由环境温度决定，施工时应尽量避开炎热天气，而应选择较适宜的气温进行浇筑施工，如工期需要无法避开，则可:①细集料可以采取覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒，或定时用水喷洒将集料降温;②将水池建在地表以下或设置遮阳装置避免日光直晒，当温度大于30℃时，可加冰块将水冷却。
　　水泥、粉煤灰要具有15d以上的储备期，刚出厂材料温度较高，尽量避免使用。
　　混凝土在运输过程中水化已经开始，温度将逐渐上升，有时因技术员施工经验欠丰富，对运输过程未足够重视，而没有采取较好的措施进行控制。现场各种条件下实际测温数据表明，混凝土从出料到人模，温度有3~5℃提高。为减缓温度上升，可采取以下有效措施进行控制:
　　①如有条件在施工现场附近布置混凝土搅拌站的，施工前期准备时必须尽量选择离浇筑点最近的地址建设搅拌站，减少运输距离;②搅拌车、输送泵管等运输工具可采用专用混凝土养护毯覆盖避阳，泵管还应定时浇水冷却。
　　2.2加强温控，落实养护工作，减少温差变化
　　(1)施工方案编制不能光凭经验采取一些预防措施，还应重视大体积混凝土热工计算，主要计算公式可参阅《建筑施工手册》(第4版)，通过模拟计算混凝土内部最高温度、表面及侧面温度，再根据施工阶段大气环境温度，分别计算得出温差，从而作出科学决策，做好各项施工准备，保障措施到位。
　　(2)采用电子测温仪进行测温工作。浇筑前布设测温点，布置要具有代表性。
　　测温频率一般为混凝土浇筑12h后开始测温，在升温阶段(1-5d)每2h测一次，在降温阶段(6-10d)每4h测一次，温差小于20℃后(11-15d)每5h测一次，测温工作持续15d左右，每天由专人负责检测。测温时要测量大气温度，以对比环境温度和混凝土表面温度差。
　　不少人把测温工作当成形式，绘制曲线图时，也只是当作完成资料，敷衍了事，将观测点每天观测的数据进行平均，再分别计算温差。笔者认为不妥，必须按时记录、整理测温数据，计算表气温差、内标温差，并绘制“温度一时间”变化曲线。尤其是混凝土在浇筑完后前期3~5d水化热便释放近70%的热量，内部温度升到最高，同时大气环境温度昼夜变化大，温差瞬息变化，一天测温完算出的平均数据，不能精确代表温差变化，如没有按时测温整理数据，绘制曲线图，则无法科学判断温差变化规律，真正温差发生时而不能有效养护，混凝土构件裂缝将不可避免。同理，采用保温保湿养护措施的大体积混凝土，在常规到了降温阶段，如降温速率偏低或温度居高不下，通过整理的数据、绘制的曲线图进行科学判断，可安排逐层解除保温层或拆除侧模。
　　2.3混凝土表面收缩变形控制措施
　　(1)混凝土表层产生浮浆时，安排专人进行清除，也可根据实际施工情况，会同设计、监理商讨确认，适当采用与混凝土级配相同的碎石掺人处理。
　　(2)有效提高混凝土抗拉强度。严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响；粗集料直径不得大于钢筋净间距的3/4；结构内部合理配置温度钢筋。
　　(3)必须安排专人将混凝土表面磨压抹实，通常情况下，抹压不得少于3遍。
　　(4)采用对混凝土表面进行喷洒，使其表面形成密封膜，有效防止水分快速蒸发，同时也可闭合早期收水裂缝。
　　2.4加强施工操作控制
　　其中重点做好防止混凝土浇筑产生施工冷缝，而预防产生混凝土冷缝的最关键措施，就是要保证混凝土的连续供应，确保每层混凝土浇捣时间不超过其初凝时间，主要抓好:
　　(1)浇筑前先进行模拟计算，大体积混凝土如分层浇筑，得出每层摊铺所需方量，可安排现场混凝土输送设备数量，并确认混凝土供应渠道，同时保证泵送能力及混凝土输送能力要相应配套。
　　(2)浇筑混凝土前做好物资准备工作，如现场搅拌楼供应混凝土，浇筑混凝土前需将砂石料场先堆满，将水泥、粉煤灰储仓备满，并联系好材料供应商提前预备所需材料，待浇筑时随时补充，其他物资如外加剂等一次性备足。
　　(3)浇筑混凝土前做好应急预案，保障用水、用电正常，仔细做好设备维护工作，防止搅拌楼、泵车等设备中途出现故障。
　　其他如模板结构支撑不够、钢筋保护层厚度不足、混凝土搅拌不匀、坍落度过大、混凝土离析等问题与普通混凝土浇筑施工防治相同，就不再一一阐述。
　　4结语
　　施工时必须重视
　　混凝土裂缝控制，根据项目实际情况，分析大体积混凝土结构易产生裂缝的成因以及影响因素，采取相应技术措施进行控制，施工地域不同、季节不同均有所差异，切不可生搬硬套。
　　参考文献
　　【1】朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制【M】.北京:中国电力出版社，1999.
　　【2】刘会侠.大体积混凝土施工阶段温度裂缝的控制【J】.辽宁建材，2005(04).      发表论文网