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大體積混凝土裂縫的施工質(zhì)量控制
摘要：本文闡述了大體積混凝土的施工技術(shù)難點(diǎn)及裂縫的成因，探討了相應(yīng)的防治措施，提出了大體積混凝土的施工工藝及質(zhì)量控制方法。
關(guān)鍵詞：大體積混凝土裂縫控制養(yǎng)護(hù)
近年來，民用建筑中的大型車庫建筑日益增多。而裂縫是大體積混凝土常見的質(zhì)量通病，它直接影響到結(jié)構(gòu)的耐久性、防水性。如何控制大體積混凝土施工裂縫，保證施工質(zhì)量和安全也就成了重要問題。
1、裂縫影響因素
(1)混凝土強(qiáng)度等級高，所需水泥強(qiáng)度等級就高。水泥的用量大，則產(chǎn)生的水化熱大，施工中就易產(chǎn)生收縮裂縫。(2)混凝土體積大、面積大、結(jié)構(gòu)超長，混凝土內(nèi)部水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度升高，易產(chǎn)生溫度裂縫。(3)若施工期間氣溫高，混凝土終凝時(shí)間縮短，易產(chǎn)生施工縫。
2、裂縫成因分析
大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)體積大、承受荷載大、水泥水化熱大、內(nèi)部受力相對復(fù)雜等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在施工上，結(jié)構(gòu)整體性要求高，一般要求整體澆筑，不留施工縫。這些特點(diǎn)的存在，導(dǎo)致在工程實(shí)踐中，大體積混凝土出現(xiàn)其特有的質(zhì)量通病，常有的幾種類型：(1)施工冷縫。因大體積混凝土的混凝土澆筑量大，在分層澆筑中，前后分層沒有控制在混凝土的初凝之前;混凝土供應(yīng)不足或遇到停水、停電及其它惡劣氣候等因素的影響，致使混凝土不能連續(xù)澆筑而出現(xiàn)冷縫。(2)泌水現(xiàn)象。上、下澆筑層施工間隔時(shí)間較長，各分層之間產(chǎn)生泌水層，它將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低、脫皮、起砂等不良后果�；炷帘砻嫠酀{過厚。因大體積混凝土的量大，且多數(shù)是用泵送，因此在混凝土表面的水泥漿會產(chǎn)生過厚現(xiàn)象。(3)早期溫度裂縫。在混凝土澆筑后由于早期內(nèi)外溫度差過大(25℃以上)的影響，大體積混凝土?xí)a(chǎn)生兩種溫度裂縫：①表面裂縫：大體積混凝土澆筑后水泥的水化熱量大，由于體積大，水化熱聚集在內(nèi)部不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度顯著升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，而砼的早期抗拉強(qiáng)度很低，因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。②貫穿性裂縫：由于結(jié)構(gòu)溫差較大，受到外界的約束而引起的。當(dāng)大體積砼澆筑在約束地基(例如樁基)上時(shí)，又沒有采取特殊措施降低、放松或取消約束，或根本無法消除約束時(shí)易導(dǎo)致拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度而在約束接觸處產(chǎn)生裂縫，甚至?xí)灤┱麄�表面產(chǎn)生貫穿性裂縫。
(4)收縮裂縫�；炷翝仓髷�(shù)日，水泥水化熱基本已釋放，混凝土從最高溫逐漸降溫，降溫結(jié)果引起混凝土收縮，再加上混凝土內(nèi)部拌合水蒸發(fā)等引起的體積收縮變形，受到地基和結(jié)構(gòu)本身的約束，不能自由變形，導(dǎo)致產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當(dāng)該溫度應(yīng)力超過混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，則從約束面開始向上開裂形成收縮裂縫。
3、預(yù)防措施
(1)合理選擇混凝土原材料。水泥宜選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥，砂選用中砂，含泥量控制在2%以下，石子含泥量控制在1%以下，碎石中針片狀顆粒含量不得超過15%。(2)優(yōu)化混凝土施工配合比。針對工程具體特點(diǎn)和施工時(shí)的氣候情況，施工技術(shù)人員應(yīng)該和當(dāng)?shù)財(cái)嚢枵緦?shí)驗(yàn)室多溝通，經(jīng)過反復(fù)試配確定適宜的大體積混凝土配合比。(3)合理選用外加劑。為減少水泥用量，降低水化熱，減少混凝土收縮，延緩混凝土初凝時(shí)間，改善和易性，混凝土配制采用混凝土中加入減水劑、摻合料。減水劑采用復(fù)合減水劑(如緩凝減水劑、緩凝引氣減水劑)，減水率達(dá)20%，摻合料選用電廠的Ⅰ級粉煤灰，可替代水泥20%～40%。(4)分段施工和分層澆筑。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，如果混凝土設(shè)置后澆帶，則以后澆帶為界進(jìn)行分段施工，如果不留后澆帶，應(yīng)和設(shè)計(jì)溝通設(shè)置加強(qiáng)帶，進(jìn)行整體澆筑，不留施工縫。如果混凝土厚度較大時(shí)，應(yīng)采用分層澆筑方法，其優(yōu)點(diǎn)在于增加了散熱面，減少了應(yīng)力約束，加快了熱量釋放，減少了收縮應(yīng)力，并保證層與層澆筑間隔不超過初凝時(shí)間。(5)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。在混凝土初凝后，由于氣溫較高和水泥水化熱開始的共同作用，表面水分散失很快，在這個時(shí)候，為了防止表面干縮裂縫，在收面完畢后在表面要進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，再在其表面覆蓋1層塑料薄膜，薄膜應(yīng)上、下錯開，搭接壓緊，形成良好保溫層。在水化熱高峰過去以后，方可除去覆蓋層，并派專人澆水養(yǎng)護(hù)不少于14d。
4、施工工藝
(1)澆筑工藝。在澆筑過程中技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格控制澆筑方法，應(yīng)該從起點(diǎn)端開始沿底板高度自下向上逐層移至頂面，每斜面層均由混凝土自然流淌形成斜坡層，然后沿長方面按斜坡層逐層向前推進(jìn)，直至終端，在澆灌方向呈“之”字形往后退澆，每一層厚度控制在500mm左右。
(2)混凝土振搗。用插入式振搗器，把振搗器分別布置在混凝土卸料點(diǎn)、坡角處及混凝土側(cè)面，先振搗出料口混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗，在振搗時(shí)間上，以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn)，在振搗過程中，避免漏振、過振。在混凝土初凝前1h到2h，為提高混凝土抗?jié)B性能，減少表面龜裂，采用平板振動器進(jìn)行二次振搗，然后用長刮尺按標(biāo)高刮平，用木槎子反復(fù)搓壓數(shù)遍，收水后用鐵抹子壓光。
5、施工質(zhì)量控制
(1)加強(qiáng)商品混凝土運(yùn)輸過程控制。要求混凝土生產(chǎn)廠家每車出廠時(shí)出據(jù)混凝土標(biāo)號、坍落度、出廠時(shí)間、數(shù)量和到達(dá)地點(diǎn)的發(fā)料單據(jù)。抵達(dá)現(xiàn)場后，由總包派專人按程序驗(yàn)收，填寫到達(dá)時(shí)間、混凝土坍落度、目前混凝土有無異常等情況。監(jiān)理人員不定期進(jìn)行抽檢，如混凝土出現(xiàn)離析，必須進(jìn)行次攪拌。
(2)制定混凝土澆注方案。大體積混凝土澆注常采用的方法有以下幾種：全面分層。即在第一層全面澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層。這種方案適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸不宜太大，施工時(shí)從短邊開始，沿長邊推進(jìn)比較合適。必要時(shí)可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行澆筑;分段分層。先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。這種方案適用于單位時(shí)間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少，結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程;斜面分層。要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土從澆筑層下端開始，逐漸上移。還應(yīng)加強(qiáng)振搗，確�；炷恋拿軐�(shí)。
(3)泌水處理與表面處理。由于大體積混凝土澆筑時(shí)泌水較多，上涌的泌水和浮漿順混凝土斜面下流到坑底，再到集水井，然后通過集水井內(nèi)的潛水泵排除基坑外;待混凝土澆至標(biāo)高時(shí)，由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，要求施工方用木蟹抹平，防止表面微小裂縫產(chǎn)生，在初凝前再用鐵搓板壓光，這樣有效的控制混凝土表面龜裂，增加防水抗裂效果。
參考文獻(xiàn)
[1]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002)[S].
[2]龔曉南.地基處理技術(shù)[M].陜西：科學(xué)技術(shù)出版社，2006.
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