大体积混凝土裂缝控制措施
混凝土 网络 2022-08-05
0 引言
在大体积混凝土施工时，应严格把控每一个施工环节，深入分析大体积混凝土裂缝出现的原因，从混凝土原材料、浇筑施工以及后期养护等各个阶段，采取切实可行的控制措施，以此来确保整体工程质量，提高大体积混凝土的施工质量，为工程的顺利开展奠定基础。
1 研究建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施的现实意义
在经济日新月异发展下，建筑工程规模日益扩张，推动了大体积混凝土在建筑业的广泛应用，这种施工技术符合工程项目的高水平建设要求，能够显著提升建筑工程项目的稳定性与安全性。但是由于大体积混凝土在具体施工时，受施工环境、施工环节多、工序繁琐复杂的影响，经常出现裂缝，不但会对大体积混凝土施工构成严重影响，还会降低结构的稳定性，为工程埋下了安全隐患。因此，必须采取针对性措施，严格把控大体积混凝土施工中出现的病害——裂缝。
需要施工人员重点分析导致裂缝的相关因素，以此来采取相应的裂缝控制措施，切实提升预防大体积混凝土施工裂缝病害手段的有效性。从而最大程度防止大体积混凝土施工时发生的裂缝病害，进一步保障整个项目施工的整体质量，既有利于满足用户对建筑的舒适度及功能性要求，还可以促进建筑业的长足稳定发展。
2 建筑基础大体积混凝土的工程施工实例
我国某城市一建筑工程项目，造价预算为一百六十万元，建筑基础结构为大体积混凝土。该建筑主体建筑结构地下两层和地上十五层，整个建筑的主要施工材料就是大体积混凝土，也是建筑最为基础的部分。施工人员在专业化处理大体积混凝土构建的基础部位时，需要重点关注混凝土墙体中出现的小裂缝，实时监控大体积混凝土发生的裂缝危害，以此来最大程度避免混凝土基础部位了出现裂缝后为工程带来的不利影响。
3 出现大体积混凝土裂缝的原因
3.1 沉降原因
在建筑工程施工中一旦出现地基或者建筑物的不均匀沉降问题，则会在混凝土构件中引发剪应力和拉应力等现象，如果此应力超出自身可以承受的极限则会引发沉降裂缝问题，表现出混凝土构件的弯曲和变形现象。总结此问题的原因，首先是由于建筑物地基边坡在外力破坏因素下出现较大的地面高度差问题，此种因素容易引发贯穿性裂缝和深层裂缝问题而严重危害建筑体。其次是由于工程地基中杂填土、淤泥含量较多而降低其强度和承载能力，在承载较大的荷载量时就容易引发沉降裂缝问题。最后是由于地基中存在土质程度不一以及分布不均匀等问题，以及在地基土下面含有暗沟或者软土层等，都是引发此种裂缝的原因之一。
3.2 材料原因
所谓材料就是指混凝土混合料的原材料，比如水泥、骨料、水以及各种添加剂等，比如其中的活性骨料可能会与其中的碱骨料发生化学反应而降低混凝土构件质量，造成混凝土输送或膨胀等问题，降低混凝土构件的承载能力、刚度和稳定性等。此外，还会由于自重、水泥压力等压力因素而造成此类裂缝问题。
3.3 温差原因
大体积混凝土最大的特点就是结构断面厚，而且还具有较小的表面系数，这就使得在浇筑过程中产生的水化热难以及时散发出去而在内部积聚，造成内部温度过高。加之外界环境温度过低且没有做好保温等防护工作就会加大混凝土内外温差，由于温差而形成的应力过大就会引发裂缝问题。由此可见，由于温差大引发裂缝的原因，主要是在浇筑作业之后没有做好养护和保温等措施，而且在浇筑时没有进行合理的分层或构件分段浇筑，加之环境温度较低，这就会由于内外温差过大而引发裂缝问题。
3.4 收缩原因
混凝土浇筑之前处于塑性状态，此时随着其中水分的蒸发，尤其是在外界温度较高和湿度较低的环境中会加速水分蒸发而引发塑性收缩裂缝问题。此种裂缝的深度通常较低，且在构件表面比较常见，在大风或者干热天气下比较常见。这由于在此种天气下呈塑性状态的混凝土几乎没有强度，此时的混凝土构件容易出现早期自收缩以及塑性沉降收缩现象，这就会引发裂缝问题。
3.5 锈蚀原因
对于相关规范标准要求而言，我国建筑工程建设时的保护层厚度还有一定距离，导致大体积混凝土内部经常存在侵蚀与碳化情况，造成钢筋直接受到了锈蚀，这种情况主要体现在钢筋材料表面氧化膜的损害。究其原因表明，钢筋中的铁离子会与大体积混凝土中的氧化、水分出现反应，以至于殗氢氧化铁，整个过程也可是形成锈蚀现象的过程。大体积混凝土结构周边在钢筋锈蚀物体积逐渐加大后，膨胀应力也会随之增加，造成混凝土发生了各种不同程度的玻璃与开裂问题。特别是大体积混凝土受到锈蚀作用的影响后，会导致钢筋有效横断面积减弱，最终造成整个混凝土结构承载力无法得到保障。
4 大体积混凝土裂缝控制的具体方法
实际工程项目施工期间，对于大体积混凝土等裂缝问题，主要从温度管控以及提升混凝土的极限抗拉强度两方面着手。
4.1 完善冷却和保温措施
浇筑前期为了规避原料过热，浇筑之后需要完善保温措施，尽可能降低温度应力等问题。就降温冷却方面而言，实施保温和缓慢降温等方式，降低混凝土表层的温度急剧扩散，尽可能地拉长整个散热的周期，从而规避过大的温差问题导致表面裂缝以及贯穿缝等问题。对于工民建项目往往不建议使用埋设冷却水管的方式。
4.2 提升混凝土的抗拉限制
慢慢降温可以较好地发挥出混凝土的应力松弛效应，提升整个的抗拉特性，需要尽量地保证各个阶段的混凝土抗拉强度等均高于温度应力值，此外，需要确保其安全性。此为规避裂缝的有效办法。严格把控砂石以及含泥量，选择合理的混凝土级配，适度地引入外加剂，降低用水量，以此来提升整个的混凝土强度。适度的温湿度管控可以有效改善收缩问题，切实发挥出水泥的水化热效果，提高混凝土强度。对于大体积混凝土防裂方面，有效管控浇筑温度以及养护温度尤为必要。
4.3 选择适宜的原料
合适的原料往往更有助于吸纳对大体积混凝土裂缝的管控。第一，水泥的选择，内部混凝土需要考量其具备一定的抗裂特性，同时，在低热以及高强度方面也需要具备一定的优势。故而，通常选择低热矿渣水泥，中热砼酸盐水泥等并加入一定量的粉煤灰。为对于外部混入则需要于抗裂性方面、抗冻融方面以及耐腐蚀和强度等方面均有一定的优势，故而通常选择标号较大的中热砼酸盐水泥形式。此外，在掺合料的选择上，适度地掺入一定的混合材料可以显著地减少混凝土的绝热温升，大大提增混凝土的抗裂表现，现阶段主要选择粉煤灰进行掺加。最后，缓凝剂的使用，于混凝土内部加入一定量的缓凝剂，可以较好地延缓水泥等的水化问题，降低水化热的释放速度。
4.4 施工期间温度管控
有效完善混凝土的保温以及保湿养护作业，慢慢降温，切实实现徐变的特质，减少温度应力影响。在夏季，需要规避太阳直射。冬季，则需要完善保温措施，避免出现温度的骤然变化。其次，实施长期的养护管理，规定合理的拆模周期，延长降温周期以及速度，切实实现其应力松弛效应。另外，提高测温以及温度监测和管控，落实情报数据化作业，有效感控混凝土内部的温差于百分之三十以内，屋面温差同基层的温差不高于二十摄氏度，及时地调整保温和完善养护方案，保证混凝土温度以及湿度等不会过高，有效避免裂缝等的出现。最后，合理设置施工环节，保持混凝土稳步上升，避免过大高差，及时进行土壤的回填作业，不必结构侧面等长时间暴露。
4.5 做好养护工作
具体养护工作在大体积混凝土施工时可从保湿与保温两个方面予以开展，要特别重视这两项工作内容。第一，要对混凝土的湿度进行维持。因为凝固的现象，对于刚浇筑的混凝土会出现水化作用，待水分快速蒸发后，就会导致大量热量散发。因此，相关人员要想做到全面水化硬化，就必须加大水分的补充量，以此来避免裂缝现象的发生，保证表面具有充足的水分。工作人员在达到这一目标的过程中，可以采取喷水方式。通常来说，在浇筑混凝土后的养护工作开展中，应在12 小时内浇水，每日浇水5次，严格控制浇水时间在25至30天，以此来保证最佳效果。若天气温度较高，浇水天数可以适当增加，从而有效预防裂缝病害的发生。第二，要保证混凝土保持在良好状态的温度下。模板拆除时间可以进行适当的延长，并及时覆盖草帘在拆模后的混凝土表面，同时也可以使用人工方式做成保温膜，这样就可以控制表面热度的扩散速度，防止温度速降造成的混凝土裂缝。另外，要对散热时间尽可能延长，充分发挥混凝土材料的特性，从而使混凝土抗拉强度和总温差造成的压力逐渐平衡。
5 结语
总而言之，随着经济发展的日新月异，工程项目数量如雨后春笋般剧增，大体积混凝土在此过程中得到了广泛应用。但是在大体积混凝土施工过程中，虽然说其优势较多，若处理不到位，依然会有一些裂缝现象出现在实际应用中。因此，相关施工人员必须全面掌握大体积混凝土出现裂缝的原因，并采取切实可行的措施进行预防，从而最大程度保证大体积混凝土施工质量，为工程的顺利开展奠定基础。
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