大体积混凝土基础结构裂缝控制技术的应用

文/徐平良 江苏金鑫建设工程有限公司 江苏丹阳 212300

1、大体积混凝土裂缝种类

1.1 表面型裂缝

大体积混凝土浇筑施工完毕后期，通常会因内部不断积聚水化热，混凝土的内部温度呈逐渐升高变化趋势，混凝土体积逐渐膨胀增加，倘若并未对现浇混凝土表面处做保温层养护处理，伴随着混凝土表面散热后其表面温度逐渐降低，混凝土表面便形成降温收缩情况。如此，混凝土表面处于收缩状态，内部为膨胀状态，混凝土表面会形成拉应力，内部形成压应力。因混凝土自身抗拉强度低于抗压的强度，当在混凝土表面温度的拉力大于最大的抗拉强度，混凝土表面便会产生裂缝状况，这种裂缝就属于表面型裂缝。

1.2 深层型裂缝

约束、变形，是应力形成的基础条件。表面型裂缝在逐渐脱离约束范围后，会逐渐向着纵深处延伸，形成深层型裂缝。深层型裂缝，切断结构的断面，其深度通常为3～5m 左右，一般为沿着约束面逐渐向上延伸状态。深层型裂缝，其内部呈连续状态，具有一定危险因素，对于大体积混凝土整体施工质量会产生较大影响。

2、大体积混凝土裂缝产生原因

2.1 大体积混凝土浇筑工艺原因

在混凝土浇筑施工中，需要保持连续作业，施工过程中间隔时间不可以超过 2min。这是因为混凝土浇筑作业过程中停止，由于已浇筑的混凝土凝固，前后的混凝土便会出现拉应力裂纹，甚至发生由于已浇筑混凝土的凝固造成后浇筑部分与已浇筑部分没有很好粘结而形成施工冷缝，造成产品质量缺陷。

2.2 大体积混凝土振捣工艺原因

混凝土振捣工艺主要要求振捣的频率、力度、均匀度、振捣范围，这四项基本要求都会关系到混凝土施工中是否会出现裂纹。在混凝土施工中，混凝土振捣面积很大，如果采用以往的人工振捣方案，只能安排多人同时振捣，会让振捣工作变得混乱、难以管理，导致混凝土振捣不均匀，在施工中出现裂纹。

2.3 大体积混凝土承重结构布设原因

由于大体积混凝土自身重量大，施工规模大，产生的应力也较大，所以，为了能够足以支撑大体积混凝土的重量，需要确保板底支撑结构的稳定性并进行相应的简算以确保安全。根据现场施工管理经验，对于承重结构稳定性及沉降应编制专项方案并进行专项设计和简算。如果没有进行专项设计和简算，由于板体不均匀沉降，会使大体积混凝土应力无法释放，造成之后的混凝土会不断产生裂纹。另外，这些裂纹会出现在混凝土终凝之前，此时的力度也不够足以产生抵抗力。

3、大体积混凝土基础结构裂缝控制技术的应用

3.1 合理选材，优化配比

劣质的混凝土会对建筑工程施工产生许多不良影响。很多建筑单位出于节省成本、获得最大利益的考虑，在实际工程进行中用劣质的或者质量不达标的混凝土代替高性能的混凝土，从而导致了大体积混凝土中出现了严重的裂缝问题，不仅影响了工程的质量和进展，更降低了工程的安全性能。因此，在控制大体积混凝土施工的裂缝问题时，需要施工单位使用符合国家质量标准和相关要求的高品质材料。除了要选用质量较好的混凝土材料，还要通过优化材料的配比和添加外加剂来提高大体积混凝土的质量。大体积的混凝土会因为混凝土表面的温度变化而发生一定的裂缝，这就需要施工单位合理选择水泥的品种，可以选用水化热较低的硅酸盐水泥、低热矿渣水泥和粉煤灰水泥，并尽可能减少水泥的使用量，从而有效控制混凝土内部温度，与此同时在骨料选择的环节中，应该以设计为基础进行合理选择，使用高配级、优质、大粒径的施工材料，从而降低混凝土的干缩性，避免出现水化热问题，达到控制裂缝的良好效果。

3.2 采用合理的浇筑工艺

通常情况下，大体积混凝土的斜面分层浇筑工作，会做精确的勘测，以确定浇筑的具体厚度。为了让混凝土的表面避免因砂浆过于干缩而出现裂缝，在浇筑的时候可以先加一层洁净的碎石子，从而起到增加压面数量的作用。混凝土的表面泌水一定要及时将其排除。除此以外，可以通过二次振捣增加混凝土表面的密实度，该方法同样可以有效减少大体积混凝土裂缝的出现。

3.3 加强对温度的控制

如果要在施工过程中，对温差进行有效的控制，则可以选择在一天之中气温相对较低的时间段展开施工，适量添加缓凝减水剂，适当降低水泥的用量，并添加少许粉煤灰等掺料，可起到节省用水量，提高混凝土可泵性，降低裂缝出现概率，提高工程施工效率的作用。在此过程中还需留意混凝土入模温度的控制，可以通过添加冰块来对于才开冷却处理。在浇筑的时候，可以采用分层法，使浇筑的厚度更加均匀，且整体工程的进度能够更容易掌握。此外，分层浇筑还有利于散热，能够在一定程度上节省大体积混凝土的原材料使用量。

3.4 施工控制

由于混凝土塌落度大，最有效的解决办法就是通过振捣措施，在混凝土浇筑过程中，由坡脚和坡顶同时向坡中振捣，到混凝土出现浮浆且混凝土不再往下沉的时候就停止，观察其受到水化热产生的温度升降变化特点，抓住混凝土的内部变化规律，从而混凝土表面之间的温度变化规律。充分振捣，使层间不形成混凝土缝隙，防止由于混凝土缝隙使得其结构上产生气泡，从而影响混凝土交织质量。掌握好振捣的时间，并对混凝土充分振捣，减少气泡产生，保证混凝土的总体质量，提高混凝土的密合程度。此外，控制骨料的含泥量也会影响着混凝土质量，只有保证控制骨料的含泥量符合相关建设要求，才能提高混凝土的抗裂能力。在配制混凝土时，采用水泥厂生产的低水化热P42.5水泥，掺入聚羧酸高效缓凝减水剂，从而降低了水泥水化热。