结合实践分析建筑工程大体积混凝土裂缝控制措施

结合实践分析建筑工程大体积混凝土裂缝控制措施
倪劲松
摘要：文章主要结合工程实例，通过对混凝土裂缝形成原因的分析，从原材料、施工方面等方面提出了在建筑施工中大体积混凝土裂缝的控制措施。
关键词：大体积混凝土裂缝成因措施

1 工程简介
某商住楼是混凝土框筒结构，建筑总面积为6750m2，高94.65m，主楼28层，地下2层，裙房12层，整个建筑物主楼与裙房的荷载是通过基础底板传到桩基，基础底板厚2.5m，混凝土C35，S8，60d龄期，总混凝土方量为31000m3，一次连续浇捣。底板钢筋配置情况是:上部筋为直径32@180双向两皮，下部筋为直径32@140双向两皮，底板面筋的支承采用角铁支架，上铺10号槽钢，底板侧模采用以砖代模。本高层建筑工程基础底板处于高水位软土地基中，并一次性浇捣。
2 混凝土裂缝的形成原因
混凝土结构裂缝产生的原因主要有三种：a.由外荷载引起的，即按常规计算的主要应力引起的；b. 结构次应力引起的，是由于结构的实际受力状态与计算假定的模型的差异引起的；c. 变形应力引起的，是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等引起的结构变形在约束下产生的应力超过混凝土抗拉强度时产生的。
裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土的裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
3 建筑工程大体积混凝土裂缝控制措施
3.1 原材料方面控制
粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生；矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小快硬水泥收缩大；水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等自越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
(1)水泥材料。水泥的水化热是使得混凝土产生温度应力的重要因素，因此水泥材料是大体积混凝土施工控制的关键环节之一。大体积混凝土所虚则使用的水泥材料应具有水化热低、凝结时间长、后期强度高等特点，作者参考相关资料建议采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。
(2)骨料材料。石子材料的选择可根据施工的具体条件，尽量选用结构致密、具有足够强度、粒径较大、级配较好的石子材料，以在混凝土配合比重减少用水量和水泥的用量，最终减少大体积混凝土的收缩和泌水性。在混凝土的配合比相同的条件下，使用碎石的大体积混凝土强度高，抗裂性能也较卵石的高，所以对于大体积混凝土工程而言，由于抗裂度要求高，施工时宜采用碎石作为粗骨料。
(3)掺合料材料。混凝土配合比设计中，为了有效地节约水泥的用量，并能达到改善大体积混凝土性能的目的，所以在拌制大体积混凝土时掺入的矿物粉状材料称为掺合料。大体积混凝土施工中，掺加适量的优质粉煤灰，可以改善大体积混凝土的性能、减少大体积混凝土的水化热。
(4)外加剂材料。为保证大体积混凝土工程的施工质量，防止开裂现象的发生，以此来提高大体积混凝土的耐久性。需要合理的加入外加剂材料，外加剂是指在混凝土拌和施工过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。混凝土中常用的外加剂有木质素磺酸盐类减水剂、高效缓凝减水剂、UEA型膨胀剂等。
3.2 施工方面控制
现场浇筑混凝土振捣时，振捣或插入不当漏振、过振或振捣捧抽撤过快，均会影响混凝土的自实性和均匀性，诱导裂缝的产生；对大体积混凝土工程，缺少二次抹面，易产生表面收缩裂缝；大体积混凝土浇筑，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。
(1)模板工程控制措施。首先要确保模板的使用刚度。模板支撑的选用必须经过计算得到，除满足结构强度的要求外，还必须有足够的刚度和稳定性，支撑立杆间距设置一般不大于900mm;其次需要支撑稳固。模板支撑如果做在回填土上，填土需要进行夯实处理，支撑下应加设足够厚度的垫板以满足强度要求，并有较好的排水控制措施。
(2)钢筋工程控制措施。首先对板周边支座处的负弯矩钢筋、板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋进行绑扎施工时的位置一定要正确，钢筋需要牢固架设，支架的间距应满足小于或等于lm的要求;固定后的钢筋与模板之间严格按相关的规范规定镶嵌保护层垫块，垫块的厚度应控制在20mm左右。
(3)混凝土工程控制措施。首先要保证混凝土的施工厚度。在浇捣混凝土前应设置标示板后的三脚架，操作人员严格依据三脚架必须在规范规定的塌落度条施工件下进行施工作业，以防大体积混凝土离析度过大出现不良现象，最终影响混凝土强度;混凝土浇捣施工完成后，12h内应对大体积混凝土加以覆盖和浇水处理，浇水养护时间一般不得少于7天，必须在混凝土表面覆盖塑料薄膜。养护期内，混凝土强度小于1.2MPa时，不得进行后续工序的施工。控制板厚;严格控制用水量，大体积混凝土浇捣时。
(4)为了降低大体积混凝土浇筑施工的温度，达到降低温差，减小温度应力的目的，在高温的季节由于日光直射在大体积混凝土上导致其入仓温度比日平均气温高5℃左右，而在夜间浇筑则入仓的温度和分平均温度大致相同，所以把重要部分和易裂部位安排在夜间施工将会得到较好的预期施工效果。
(5)养护监测。养护中的温度监测是混凝土施工中的一个重要环节，也是防止裂缝产生的关键步骤。这些监测结果能很好的反映大体积混凝土浇筑块体内温度变化的实际情况，并对所采取的施工技术的效果进行检测，为工程在施工过程中及时准确采取温控对策提供科学依据，实现情报化施工。
4 总结
在高层建筑大体积混凝土工程施工中，应该从混凝土原材料的合理选择与混凝土配合比的合理性配置，高层建筑工程大体积混凝土浇筑施工完成后要加强养护与温差的控制。通过这些措施，能够有效防止大体积混凝土基础出现裂缝，保证大体积混凝土的质量。