探析大體積混凝土裂縫的施工防治

摘要：大體積混凝土裂縫控制是施工的一個(gè)技術(shù)難題，通過(guò)對(duì)蕪湖奇瑞轎車(chē)五廠沖壓車(chē)間地溝混凝土澆筑項(xiàng)目的施工，進(jìn)一步了解如何從原材料選擇、混凝土配合比設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)措施多方面對(duì)裂縫進(jìn)行防治，圓滿的完成地溝大體積混凝土施工任務(wù)。本文較詳細(xì)地分析了裂縫產(chǎn)生的原因及施工防治措施。‘

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；防治

1 工程概況
蕪湖奇瑞汽車(chē)公司第五轎車(chē)廠沖壓車(chē)間長(zhǎng)209m，寬178m，面積37434m2。根據(jù)使用功能，沖壓車(chē)間可劃分為模具堆放區(qū)和沖壓地溝區(qū)。單個(gè)沖壓地溝尺寸為48m長(zhǎng)，15m寬，深度為6.0m,地溝四周采用鋼筋混凝土澆筑墻體，墻體厚0.6m，墻體采用C30混凝土澆筑，單個(gè)地溝混凝土方量達(dá)454m3，屬大體積混凝土施工。
2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
按照裂縫的成因簡(jiǎn)單的分為兩種：一種是由于荷載直接作用（或者由于結(jié)構(gòu)次應(yīng)力的疊加作用），混凝土超過(guò)極限拉應(yīng)力而引起裂縫，也稱作荷載裂縫或結(jié)構(gòu)性裂縫，另一種是由于變形變化引起的裂縫，如結(jié)構(gòu)由于溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素而引起的裂縫，也稱做變形裂縫，大多為非結(jié)構(gòu)性裂縫。在實(shí)際施工中，因混凝土收縮和溫度變化引起的裂縫是最常見(jiàn)的。對(duì)于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。
3 大體積混凝土裂縫的主要施工防治措施
3.1 選擇合適的原材料 混凝土的收縮裂縫往往在施工的早期就產(chǎn)生了，其自身收縮是混凝土硬化過(guò)程中水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)生成新的化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致自身體積縮小。混凝土自身收縮的大小與水灰比、細(xì)摻料的活性、水泥細(xì)度等因素有關(guān)。用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大；水泥細(xì)度越大，混凝土的收縮越大，且發(fā)生的收縮時(shí)間越長(zhǎng)；因此選用大的骨料，并盡可能的多用骨料，則可以減小干縮，同時(shí)要嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量。
3.2 選擇適當(dāng)?shù)呐浜媳?①本工程采用5～31.5mm碎石，采取低水灰比，降低混凝土水化熱。水泥標(biāo)號(hào)越高水泥水化熱也越高，采用32.5普通硅酸鹽水泥可以滿足強(qiáng)度要求。②選擇最佳粗細(xì)骨料級(jí)配，增加混凝土密實(shí)度，減少收縮、徐變。
3.3 改進(jìn)大體積混凝土的澆筑施工工藝 優(yōu)化澆筑工藝，“斜面分層，薄層澆筑，連續(xù)推進(jìn)；降低混凝土內(nèi)外溫差，“內(nèi)排”并“外�！保�一般要求混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)25℃，具體實(shí)施辦法為：①降溫冷卻水管布設(shè)：在澆筑墻體混凝土前，鋼筋綁扎好后立模前預(yù)先在混凝土內(nèi)按1m的層距（距頂?shù)酌婢嚯x為0.50m）布設(shè)降溫冷卻水管（?準(zhǔn)30mm的薄壁鋼管），混凝土澆注完成后，即可在該層水管內(nèi)通水。通過(guò)水循環(huán)，帶走砼內(nèi)部的熱量，使混凝土內(nèi)部的溫度降低到要求的限度。②攪拌工藝：采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過(guò)渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大，從而節(jié)約水泥，并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。③振搗工藝：混凝土分層澆筑，分層振搗，適當(dāng)控制入模厚度和振動(dòng)技術(shù)，每層澆筑厚度為40cm，設(shè)置施工縫聯(lián)結(jié)鋼筋。待每薄層混凝土全斷面布料振搗完畢，再?gòu)囊活^向另一頭循環(huán)澆筑。
因墻體高達(dá)6.0m，下部2m部分的混凝土澆注需用溜槽、串筒入模。分層澆筑，每層灌注須在下層混凝土未初凝前完成，以防出現(xiàn)施工冷縫�；炷�土振搗采用直徑為50mm的插入式振搗器沿墻體澆筑的順序方向振搗。振搗時(shí)插入下層混凝土5～10cm，振搗時(shí)間以混凝土表面翻漿出氣泡為準(zhǔn)。混凝土在澆筑振搗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多少不等的泌水，需配備一定數(shù)量的工具如大鐵勺等用以排出泌水。
對(duì)已澆筑的混凝土，在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng)，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。
3.4 后期養(yǎng)護(hù)及數(shù)據(jù)采集 混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫�；炷�土澆注完畢后即轉(zhuǎn)入養(yǎng)護(hù)階段。以下是在養(yǎng)護(hù)期間的幾項(xiàng)體會(huì)：①采取嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)保護(hù)措施。本工程采用了三項(xiàng)養(yǎng)護(hù)措施：混凝土表面收光后立即覆蓋一層塑料薄膜，以防止早期失水出現(xiàn)塑性裂縫；根據(jù)測(cè)溫結(jié)果，適時(shí)在塑料薄膜上覆蓋兩層土工布保溫，同時(shí)在混凝土中設(shè)置冷卻水管降溫；在塑料薄膜下適時(shí)補(bǔ)水，以保證水泥發(fā)揮補(bǔ)償收縮作用的充分條件。②在埋設(shè)冷卻水管時(shí)在混凝土中一起布設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，并在養(yǎng)護(hù)中通過(guò)測(cè)溫點(diǎn)的溫度測(cè)量指導(dǎo)降溫、保溫工作的進(jìn)行，從而控制混凝土內(nèi)外溫差不大于25℃。測(cè)溫點(diǎn)布置的原則應(yīng)使不同施工區(qū)段、不同標(biāo)高處的混凝土溫升均能得到監(jiān)控。在兩條長(zhǎng)邊墻體各取三個(gè)具有代表性的點(diǎn)，該工程在墻體垂直方向的上、中、下三個(gè)位置布置6個(gè)測(cè)溫孔，保證不同施工區(qū)段混凝土溫升均可得到反映，從而及時(shí)指導(dǎo)溫控工作。澆筑結(jié)束后安排專人對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行溫度記錄，及時(shí)調(diào)整循環(huán)水的溫度，確保降溫效果。冷卻完畢后，水管口用與墻體強(qiáng)度等同的水泥漿封閉，水泥中應(yīng)加入微膨脹劑。③在氣溫較高（尤其超過(guò)30℃）時(shí)，澆水養(yǎng)護(hù)是保證砼強(qiáng)度的關(guān)鍵。工地現(xiàn)場(chǎng)使用小型水泵澆水，并在砼澆筑12小時(shí)內(nèi)對(duì)砼覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。薄膜養(yǎng)護(hù)采用一次性材料，始終保持塑料薄膜內(nèi)有凝結(jié)水，后續(xù)工序應(yīng)盡量避免對(duì)塑料薄膜的破壞。避免了混凝土因干燥而產(chǎn)生干縮裂紋。養(yǎng)護(hù)一般在7天以上。
4 結(jié)語(yǔ)
大體積混凝土的裂縫特別是表面裂縫，主要是由于內(nèi)外溫差過(guò)大產(chǎn)生的。對(duì)大體積混凝土這種拉應(yīng)力較大，容易超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫。
因此，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)是防止混凝

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