羅仕海

（貴州省冶金建設(shè)公司 貴州遵義 563000）

1 引言

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。尤其是混凝土結(jié)構(gòu)方面，大體積混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用到高層建筑、大型體育館和商場(chǎng)等建筑當(dāng)中。但是，由于溫度引起的混凝土表面裂縫問(wèn)題，會(huì)對(duì)建筑物的使用壽命和安全性造成嚴(yán)重的危害。因此，研究分析大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制及防治措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因和危害

2.1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

和普通的混凝土一樣，大體積混凝體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因也受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用環(huán)境、材料的配合比以及施工質(zhì)量等因素的影響，但在溫度裂縫等方面要比普通混凝土嚴(yán)重很多。

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力荷載：在進(jìn)行大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，未有效的對(duì)混凝土的荷載范圍進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致構(gòu)件的斷截面尺寸、鋼筋用量或者配置位置出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

（2）使用環(huán)境相關(guān)：大體積混凝土受到環(huán)境影響很容易發(fā)生裂縫，這種影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①混凝土不同構(gòu)件區(qū)域的溫度、濕度差異性較大；②混凝土表面受到低溫（凍脹）、高溫（火災(zāi)）的影響；③混凝土受到酸、堿、鹽等化學(xué)作用；④混凝土所處的環(huán)境振動(dòng)、沖擊力度較大等。

（3）使用的材料以及配比：在進(jìn)行大體積混凝體配比過(guò)程中，選用的材料不合格或者配比出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫和質(zhì)量問(wèn)題。因此，在進(jìn)行大體積混凝土材料選擇過(guò)程中，必須確保所有的材料符合工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢查方能使用。同時(shí)在調(diào)制過(guò)程中，應(yīng)重視水泥、水、水膠、外加劑以及硅灰等材料的使用量，必須要經(jīng)過(guò)科學(xué)的試驗(yàn)，調(diào)制出滿足工程設(shè)計(jì)要求的最佳配合比。

（4）施工質(zhì)量相關(guān)：混凝土的施工技術(shù)的高低，對(duì)大體積混凝土的質(zhì)量有著決定的影響。常見(jiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題有：①混凝土的攪拌不均勻、時(shí)間過(guò)短或者過(guò)長(zhǎng)、以及拌和后長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行混凝土澆筑；②在進(jìn)行澆筑施工過(guò)程中，澆筑的順序不當(dāng)，或者混凝土澆筑不均勻，出現(xiàn)鋼筋過(guò)密、振動(dòng)趕漿等問(wèn)題；③在進(jìn)行混凝土振搗過(guò)程中，振搗不合格，導(dǎo)致混凝土塌落度較大，出現(xiàn)骨料下降、沁水等施工質(zhì)量問(wèn)題；④混凝土施工過(guò)程中，鋼筋工程的施工質(zhì)量不合格、模板工程的施工質(zhì)量不合格等問(wèn)題；⑤混凝土澆筑施工完畢后，后期的養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)、導(dǎo)致混凝土受到暴曬、大風(fēng)或者凍害等影響。

2.2 大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫造成的危害

裂縫問(wèn)題，會(huì)對(duì)混凝土造成多方面的影響：①它會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)較多的細(xì)微縫隙，嚴(yán)重影響混凝土的美觀；②會(huì)導(dǎo)致混凝土的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，減少混凝土的保護(hù)層厚度，同時(shí)也很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的鋼筋出現(xiàn)銹蝕，進(jìn)而降低混凝土的耐久度；③需要對(duì)混凝土進(jìn)行二次修復(fù)，無(wú)形之中提高了工程的成本支出。

通常情況下，非荷載因素導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，不會(huì)影響其承載性能和安全性能，且這種裂縫處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。但是受到化學(xué)反應(yīng)所導(dǎo)致的混凝土膨脹裂縫，由于其具有不可預(yù)料和無(wú)法控制的發(fā)展性，會(huì)對(duì)其承載性能和安全穩(wěn)定性帶來(lái)不利的影響，在現(xiàn)代工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，必須采取有效的措施杜絕該種裂縫的產(chǎn)生。

3 大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制及防范措施

某市大型商業(yè)項(xiàng)目，建筑總面積約為25.58萬(wàn)m2。建筑地上8層，地下2層。地下室底板的混凝土澆筑厚度為1.7m，澆筑總體積達(dá)到7.4萬(wàn)m3。為了確保地下室的施工滿足建筑工程的設(shè)計(jì)要求，對(duì)于底板采用強(qiáng)度等級(jí)為C35、抗?jié)B等級(jí)為P8的混凝土澆筑，對(duì)于外墻則采用強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為P8的混凝土澆筑。本工程地下室的施工工程具有建筑總面積大，混凝土工程量大等特點(diǎn)，因此如何控制大體積混凝土的施工質(zhì)量以及避免裂縫的產(chǎn)生，成為工程項(xiàng)目建設(shè)的重點(diǎn)工作。在工程建設(shè)過(guò)程中，必須重視混凝土的澆筑施工順序，并采取有效的措施控制混凝土內(nèi)部的水化熱。

3.1 施工段的劃分

在對(duì)地下室的底板進(jìn)行澆筑施工之前，首先將地下室劃分為兩個(gè)大區(qū)，再根據(jù)后澆帶位置的設(shè)置，對(duì)每個(gè)大區(qū)進(jìn)行9塊混凝土澆筑區(qū)域的劃分。按照不同分區(qū)的序號(hào)進(jìn)行混凝土澆筑工程的順序施工（如圖1）。

圖1 各施工工段的施工順序

3.2 混凝土材料選擇和拌合要求

根據(jù)本工程的施工要求，在進(jìn)行混凝土材料選擇過(guò)程中，為了避免因材料問(wèn)題導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫等問(wèn)題的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照工程的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，并對(duì)相關(guān)供應(yīng)商的材料進(jìn)行抽檢確保合格。

（1）水泥：采用招投標(biāo)的方式，選擇本工程所在區(qū)域內(nèi)知名的水泥生產(chǎn)商的產(chǎn)品，并從工程的開(kāi)工建設(shè)到施工完畢，都采用同一品種、同一廠商生產(chǎn)的水泥。為了確保水泥的質(zhì)量符合工程建設(shè)需要，還需要對(duì)其和工程所使用的外加劑進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)，杜絕使用硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥和高鋁水泥。

（2）砂：本工程所使用的砂均來(lái)源于天然河砂，杜絕使用機(jī)制砂以及混合砂。

（3）水：采用清水作為本工程的混凝土拌合所用水。同時(shí)對(duì)水的pH進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試，確保水中的可溶物、氯化物、硫化物等含量符合建筑工程施工要求。

（4）膨脹劑：在選用膨脹劑的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其膨脹率以及干縮率進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試方法可以根據(jù)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119-2003）的方法。

（5）拌合要求：在進(jìn)行混凝土拌合過(guò)程中，首先應(yīng)當(dāng)確?；炷恋陌韬蠒r(shí)間滿足最短時(shí)間的要求，其次對(duì)于所需添加的外加劑和抗裂纖維，應(yīng)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行拌合時(shí)間的延長(zhǎng)，大約在30～60s左右。最后在進(jìn)行抗裂纖維的添加時(shí)，應(yīng)與砂石水泥同時(shí)加入，同時(shí)采取有效的措施確保抗裂纖維的添加量符合廠商的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（6）混凝土的坍落度：結(jié)合本工程的實(shí)際情況，對(duì)混凝土的坍落度進(jìn)行一定的控制設(shè)計(jì)，確保底板澆筑時(shí)混凝土的坍落度應(yīng)控制在12～14cm左右，對(duì)于地下室外墻的混凝土的坍落度應(yīng)控制在10～12cm左右。

3.3 混凝土的運(yùn)輸

混凝土攪拌完畢后，采用混凝土攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行混凝土的運(yùn)輸。在運(yùn)輸過(guò)程中，為了避免混凝土的攪拌質(zhì)量受到影響，造成裂縫等問(wèn)題的出現(xiàn)，應(yīng)注意以下細(xì)節(jié)：

（1）混凝土裝車之前，應(yīng)將運(yùn)輸車內(nèi)的所有積水全部清除干凈；

（2）在運(yùn)輸過(guò)程中，為了確?；炷撂幱诰鶆驙顟B(tài)下，避免離析的問(wèn)題出現(xiàn)，應(yīng)確保攪拌罐處于每分鐘3～6轉(zhuǎn)的速度下轉(zhuǎn)動(dòng)；

（3）如果在運(yùn)輸過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)混凝土的離析或者坍落度不滿足工程的設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)當(dāng)加快攪拌罐的攪拌速度，攪拌時(shí)間不低于120s；

（4）應(yīng)采取有效的措施對(duì)運(yùn)輸車進(jìn)行防曬保溫。

3.4 混凝土澆筑與振搗

在進(jìn)行混凝土澆筑施工時(shí)，應(yīng)從低處進(jìn)行，沿著現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)邊方向從一端向另一端進(jìn)行澆筑。本工程在對(duì)地下室底板進(jìn)行混凝土澆筑過(guò)程中，采用斜面分層的澆筑方法，對(duì)于每層的混凝土厚度控制在50cm左右。在進(jìn)行下一層的混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)確保已經(jīng)澆筑的上一層混凝土還未初凝。本工程對(duì)地下室底板澆筑，連續(xù)施工72h，平均每小時(shí)澆筑施工120m3。

本工程采用振搗棒進(jìn)行混凝土的振搗施工。在振搗棒插點(diǎn)選擇時(shí)，采用并列和交錯(cuò)的方式，相鄰插點(diǎn)之間的距離為30cm。在振搗過(guò)程中，應(yīng)按好相關(guān)的順序以此進(jìn)行，杜絕跳振，避免漏振等問(wèn)題發(fā)生。振搗施工直到混凝土表面的水分不在出現(xiàn)明顯的下沉，無(wú)氣泡和灰漿泛出為止。

3.5 混凝土的養(yǎng)護(hù)

為了避免混凝土出現(xiàn)裂縫，應(yīng)重視混凝土后期的養(yǎng)護(hù)保濕。本工程采用覆蓋塑料薄膜和毛氈保溫的方式對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。避免混凝土出現(xiàn)干縮裂縫的問(wèn)題。養(yǎng)護(hù)的周期應(yīng)不低于14d，并在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中設(shè)置專人對(duì)混凝土的狀態(tài)以及養(yǎng)護(hù)劑的完整度進(jìn)行檢查，確?；炷撂幱跐駶?rùn)狀態(tài)，并對(duì)混凝土的溫度采用自動(dòng)溫度采集儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)當(dāng)立刻采取有效的措施進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)。

3.6 混凝土的溫度控制

本工程在對(duì)混凝土的溫度控制方面，采用了自動(dòng)溫度采集儀對(duì)混凝土的內(nèi)外溫度差進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確?？梢约皶r(shí)有效的采取有效的保溫措施，確?；炷恋膬?nèi)外溫度符合要求，避免裂縫的產(chǎn)生。

（1）確保混凝土的內(nèi)外溫度差應(yīng)低于25℃，且降溫速率應(yīng)當(dāng)?shù)陀诿刻?℃。

（2）混凝土澆筑完畢后，7d內(nèi)應(yīng)每小時(shí)監(jiān)測(cè)一次；7d之后，應(yīng)每8h監(jiān)測(cè)一次。

（3）如果發(fā)現(xiàn)混凝土的內(nèi)外溫度差超過(guò)了22℃，應(yīng)當(dāng)立刻向相關(guān)管理人員報(bào)警，并采取有效的技術(shù)措施，控制內(nèi)外溫度差的上升。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因和危害進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了常見(jiàn)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的因素，并結(jié)合實(shí)例對(duì)以上因素的控制方案和預(yù)防措施進(jìn)行了闡述分析，通過(guò)對(duì)原材料、配合比、施工工藝等方面的研究分析，有效的控制了大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的幾率，保障了工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，推動(dòng)了我國(guó)建筑工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。