大体积商品混凝土施工及防止裂缝措施

2019-11-29戴强

建材发展导向 2019年2期

戴强

（广西建工集团第五建筑工程有限责任公司，广西柳州 545000）

在工程建设中，大体积混凝土施工难度较高，其主要原因是水化热集中，难以控制，导致结构内外温度差增大，形成较大温度应力，一旦温度应力超出结构可以承受的最大限度，就会发展成裂缝，削弱工程结构整体性能。除此之外因为工艺不规范、条件控制不当等也会造成结构裂缝，务必要在施工时做好综合分析，制定科学可行的方案，对整个施工过程进行可靠控制，及时消除存在的各类隐患。

1 大体积混凝土裂缝成因分析

1.1 混凝土收缩裂缝

水泥水化反应需要由混凝土来提供拌合水，但是对于大体积混凝土来讲，水泥水化只需要20%的拌合水，剩余的水分全部被蒸发，这样就造成了混凝土收缩，而形成裂缝。虽然混凝土处于水饱和状态时会出现膨胀反应，也无法完全恢复到收缩前的结构体积。混凝土结构体积发生变化时会产生非常大的收缩应力，当超过结构所能承受的最大值后，便会产生裂缝，影响结构性能。

1.2 水泥水化热引起裂缝

水泥作为混凝土主要原材料，在施工后产生水化反应将会释放出非常大的热量，尤其是对于大体积混凝土来讲，集中水化放热必定会造成结构内部温度升高，加大内外温度差，形成较大温度应力[1]。当混凝土抗拉强度小于温度应力时，大体积混凝土结构就会产生裂缝。相比其他因素，水泥水化放热是造成混凝土施工裂缝关键原因，同时也是最为普遍的。

1.3 环境温度差引起裂缝

大体积混凝土施工质量也会受到外界因素的干扰，如果施工环境温度差异较大，会造成大体积混凝土内外层温度差加大，促使混凝土结构产生变形。并且，如果在高温条件下施工，会削弱大体积混凝土的散热效果，也会造成温度应力过大，形成裂缝的可能性提高。

2 大体积混凝土裂缝控制要点

2.1 原材料质量控制

（1）水泥。作为混凝土主要原材料，如果所选水泥规格和型号不合适，在施工后会产生大量的水化放热，增大混凝土内外温度差，使得裂缝产生的可能性提高。因此在前期需要提高对水泥选择的重视，选择应用水化热偏低的水泥，并科学设计水泥用量，可以适当的应用粉煤灰来代替水泥，减少整体施工中水泥用量，避免水泥水化放热过于集中难以控制而形成裂缝[2]。

（2）外掺料。粉煤灰为最常见的外掺料，主要目的是来降低大体积混凝土的水化热。同时适量的掺加粉煤灰，还可以在一定程度上来提高大体积混凝土的抗渗性能，对改善施工质量具有良好的辅助功能。

（3）外加剂。最为常见的外加剂为高效缓凝减水剂，不仅可以通过降低水泥用量来控制水化放热总量，同时还能够延长混凝土凝固时间，减少大体积混凝土结构体积的变化，避免裂缝的产生。

2.2 施工温度监测

大体积商品混凝土，主要技术问题是降低水化热，所以大体积商品混凝土，在浇筑施工技术上应采取有效措施来降低内外温度的差异。假如浇筑混凝土入模温度是+25℃，大体积混凝土内部中心温度能达到+65℃左右。如果当地室外平均温度Tq= (15+30) /2=22.5℃，大体积混凝土的内外平均温差将有+42.5℃，这温差已经超出了T1－T2≤25℃范围。

在进入到施工后，需要安排专门的人员来对整个施工过程进行温度监测，做好详细记录，并绘制温度变化曲线图，为温度控制提供准确数据支持，以免内外温度差过大而形成裂缝。一般大体积混凝土施工温度监测分为直接测量和间接测量两种，然后将测量得到的温度数据输入到专业软件内，利用公式进行计算，并将计算结果作为温度控制的依据。

2.3 混凝土浇筑控制

大体积混凝土浇筑作业量较大，想要保证在规定工期内完成所有浇筑作业，需要保持较高的作业效率，但同时还需要重视质量控制，以免产生裂缝。因此需要基于实际条件对大体积混凝土浇筑作业进行科学规划，制定严格的浇筑流程以及施工方案，为正式施工提供依据和进行约束，确保整个浇筑过程的连续性。最为常见的工艺方法为分层、分段、分缝式区域交错浇筑，其中要保证浇筑时控制好浇筑速度，且避免对钢筋、模板造成影响。在进行分层分面浇筑时，要求控制好每层浇筑时间，即要求在第一层全面浇筑完成且未初凝，并将中间热量全部释放完全后，才可进行第二层浇筑，逐层完成所有浇筑作业[3]。

2.4 后期养护工艺

在完成所有施工环节后，需要对大体积混凝土进行可靠养护，科学调节温湿度，减少裂缝的产生。一般应确保混凝土内外温度差不超过20℃，在混凝土结构具有较强抗裂性能的同时，可以将温度差放宽到24℃以内。实际施工中最为常见的降温方法为内部是设置冷水管，利用冷水循环来降低混凝土内部温度。另外，保温方法则可以对大体积混凝土覆盖草垫，降低表面散热速度，提高混凝土强度。同时，还需要对混凝土表面进行洒水养护，以免短时间内水分损失过快而形成裂缝。