文/韩开明，常嘉建设集团有限公司

1 大体积混凝土浇筑施工阶段出现的裂缝问题分析

1.1 混凝土干缩裂缝问题分析

在具体浇筑施工中,干缩裂缝的出现是较为常见的病害之一,其主要原因是混凝土在浇筑中,由于内外水分蒸发不同步,导致的混凝土结构出现较为严重的变形不同步问题。由于变形不同步,在混凝土结构内部产生较大的干缩应力,当干缩应力超过混凝土的抗拉强度时,将出现干缩裂缝通常意义上说,外界湿度较低的情况下,混凝土出现干缩裂缝的可能性较高。本文研究对象地处我国福建省, 福建省全年相对湿度较高,因此,干缩裂缝在该地区出现的几率较小,且病害程度也较轻微。

1.2 混凝土塑性变形收缩裂缝问题分析

所谓塑性裂缝就是指新浇筑的混凝土在尚未完全凝结前,还处于塑性变形状态的收缩变形,其主要原因是由于混凝土表面水分蒸发引起的;由于水分不断蒸发,导致混凝土体积不断缩小,由于内部混凝土干缩与外层混凝土干缩无法同步, 在内部应力的作用下,导致混凝土结构外部出现较为明显的塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝一般位于混凝土结构表面,其深度较小,在南方台风季节出现时,其出现的概率成倍增加,其主要形态为中间宽、两端细且长短不一、内部不连贯;裂缝长度一般介于30～40cm之间,宽度不超过5mm。在工程实践中,对于预防收缩裂缝最显著的方法就是在混凝土结构表面覆盖潮湿的篷布或者不断在混凝土表面喷水, 最大程度防止混凝土表面水分的蒸发,减少混凝土表面收缩裂缝的出现概率。

1.3 混凝土温度裂缝问题分析

在现代建筑中,水泥材料作为混凝土中最为主要的材料被广泛应用在建筑结构中,水泥在水化过程中会发出大量热量,在拌合和浇筑阶段由于水化热无法充分释放导致混凝土结构内部出现较多热量无法快速释放。长期的工程实践说明, 一般的水泥在大体积混凝土结构浇筑中均会产生至少300k J/kg,而这些热量足以让隔绝状态下的混凝土内部升温至少30℃,加之南方炎热季节的影响,由于混凝土自身温度过高,在以上恶劣环境的耦合作用下,将导致混凝土内部核心温度快速升至高点。由于混凝土材料的比热容较小,在吸收相同热量的前提下,其温度变化显著,尤其是内外温差明显时,混凝土温度变形则不可忽略,当混凝土变形受到约束后,内部在约束条件的作用下,将产生无法忽略的应力,应力达到混凝土极限抗拉强度值时,温度裂缝形成。

1.4 混凝土沉降裂缝问题分析

混凝土在基础不均匀变形的影响下,将产生一定程度的不均匀沉降变形,由于基础不均匀导致的纵向及横向弯曲变形将在混凝土内部产生较大的应力,应力类型主要为拉应力和剪应力,上述应力无法抵消变形影响时,沉降裂缝顺势产生下。

2 针对混凝土浇筑裂缝问题制定的浇筑施工要点分析

2.1 合理设计和确定大体积混凝土的浇筑配合比

在尽可能保证大体积混凝土浇筑质量的工程实践中,除了应该保证水泥材料的质量外,最为主要的就是合理控制和设计混凝土材料配合比,解决混凝土结构质量问题就是解决其优化配合比问题。在浇筑成型期间,对于大体积混凝土而言, 在制定相关配合比时,一般会遵循以下几个基本原则,即:尽可能降低水泥等水化热较高的材料的使用量,尽可能降低水的用量,控制水化反应规模,尽可能提高粗骨料的使用比例,保证材料的整体强度指标;必须始终坚持配合比动态调节基本意识,制定配合比要做到因地制宜。分析大量大体积混凝土浇筑案例中可以发现,浇筑中遇到的最主要问题就是水泥水化热问题,因此,为了尽可能降低水化热对混凝土浇筑的干扰和影响,应该合理控制和调配配合比,如选择水化热低的矿渣水泥;配置过程中掺入一定比例的粉煤灰等。此外,还能够增加混凝土材料的和易性,减少水的用量,提升混凝土的强度。

2.2 关于大体积混凝土浇筑施工中的重点位置控制

通过分析我国目前的混凝土结构浇筑施工工程,针对大体积混凝土结构浇筑一般选用较为主流的方法,即:分层浇筑施工法和逐步推进浇筑法。需要注意的是, 上述两种基本浇筑方法中,采用分层浇筑施工则更加常见,其具体的质量控制措施也更为完整和全面。在浇筑前,先对模板内进行分层,制定前期浇筑计划,保证浇筑质量控制能力;在浇筑开始前,应该重视浇筑工作的连贯性,采用效率更高的浇筑工法, 保证浇筑工程能够一次性完成,防止出现中途无故停顿的问题,将裂缝控制工作落实到浇筑实践中。除此以外,需要格外注意的是,必须提前计算摊铺厚度, 且应该保证摊铺厚度均匀,不同摊铺厚度应该对照不同的配合比, 在具体浇筑工程开始前,应该切实保证待泵送混凝土材料的和易性和均匀性,保证胶粘材料与骨料的充分混合。 在第一层混凝土浇筑完毕后,应该委派专人对浇筑质量进行核验,满足施工质量的前提下,方可进行第二层的浇筑工作;此外,在进行第二层浇筑阶段,应该待第一层混凝土初凝前进行,不能等到初凝结束后再开始浇筑;各层间施工时间间隔应该合理控制,不宜过长,初凝时间为最低控制时间。

3 结语

随着城市化进程的不断深入和发展,混凝土结构应用范围和领域还在不断扩展,尤其是大体积混凝土在城市建设中的应用领域更加广泛,因此,做好大体积混凝土结构的浇筑质量控制意义深远。在具体的施工过程中,必须严格控制混凝土的浇筑质量,在施工中应该因地制宜,结合当地的气候条件制定针对性的大体积混凝土浇筑及裂缝控制措施。