基于混凝土工程浅谈施工对策

巴周借

摘 要：随着中国经济的迅猛发展，掀起建设高潮，大体积混凝土在各类构筑中被广泛应用。本文讨论了大体积混凝土基础施工中施工工艺因素，外界环境因素，材料质量因素。通过分析裂缝因素，明确了大体积混凝土基础施工裂缝成因，有针对性地提出了控制裂缝的方法，以保证施工的质量。 关键词：大体积混凝土；裂缝；施工控制

Abstract: This paper discusses the construction of mass concrete foundation construction process factors, environmental factors and material quality factor. Through the analysis of factors causing cracks, explicit the cracks in big volume of concrete foundation construction, puts forward the method to control cracks, in order to ensure the quality of construction.

Key words: concrete; crack; construction control

中图分类号：TV544文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02

1、产生裂缝的主要原因

1.1 施工工艺因素 ①振捣方式不当引起裂缝：不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂，或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。 商品混凝土由于采用搅拌车运输、泵送浇筑，混凝土坍落度比较大，凝结时间比较长，一般混凝土初凝时间都在10h以上甚至更长，即使在炎热的夏天，在掺了高效缓凝减水剂后，浇捣好的混凝土表面被太阳暴晒，水分蒸发很快，形成一层几毫米厚的“被子”，看上去混凝土似乎已凝结，实际内部还远未达到初凝，甚至还能流动。曾多次用贯入阻力仪测定掺了高效缓凝减水剂的混凝土砂浆在太阳直晒之下的凝结时间，结果初凝时间都在12～16h。这样的混凝土若不进行二次振捣和多次抹面，混凝土表面不可避免会出现裂缝。 ② 养护不当引起混凝土开裂 现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后，若表面不及时覆盖进行潮湿养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝、特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下，干缩更容易发生。有资料表明，当风速为16m/s时，混凝土中的水分蒸发速度是无风时的四倍。 对于高性能混凝土，由于水灰比小，胶凝材料用量大，混凝土密实性好，泌水少，若保养不好，干缩情况更为严重。对于保湿养护的时间，肯定是越长越好。养护14天的混凝士的收缩比只养护3天的收缩降低约20％。但由于工程工期的制约，绝大多数施工人员做不到，所以混凝土出现干缩裂缝就在所难免了。

1.2 外界环境因素

①温度：大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果。一方面是混凝土由于内外温差而产生应力与应变，另一方面是混凝土本身的强度和抵抗变形的能力。混凝土内部温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束后，将产生很大应力。当这种应力超过了混凝土可以承受的抗拉强度时，就会产生裂缝。 水泥水化过程是大体积混凝土中的主要温度因素。混凝土在硬结过程中，由于水泥的水化作用，在初始几天产生大量的水化热，混凝土温度升高。而大体积混凝土结构一般较厚，导热不良，相对散热小，所以大量的热量聚集在结构内部。当温度梯度大到一定程度时，表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面产生裂缝。在升温阶段，混凝土未充分硬化，弹性模量小，因此拉应力较小，只引起混凝土表面裂缝。 ②钢筋锈蚀因素：由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长了约2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。

1.3 材料质量因素 混凝土是指由水泥、石灰、石膏类无机胶结料和水或沥青、树脂等有机胶结料的胶状物与集料按一定比例拌和，并在一定条件下硬化而成的石材。通常我们所讲的混凝土指的是水泥混凝土，主要由水泥、水、砂石集料组成，其中水泥和水起胶凝作用，集料起骨架填充作用，水泥和水发生反应后形成坚硬的水泥石，将集料颗粒牢固地粘结成整体，使混凝土具有一定的强度。但是若组成混凝土所用的材料质量不合格，则会影响混凝土的强度，导致混凝土结构出现裂缝。 ①水泥：水泥出厂时强度不足，水泥过期或受潮，可导致混凝土强度不足，从而引起混凝土开裂。当水泥中含碱超过了一定的量(如0.6%)，同时又使用了含有碱活性的骨料，可能产生碱骨料反应。水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢，在谁泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝上抗拉强度下降。 ②砂、石骨料：砂石粒径太小、级配不良、孔隙率大，将导致水泥和拌和水用量增大，影响混凝土的强度，使混凝土的收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中通常含有各种有害物质，如云母、泥土、有机物、硫酸盐与硫化物等。这些物质一定程度上降低了集料与水泥石的粘附性。

2、降低混凝土裂缝的施工对策

2.1 浇筑时采取的措施：浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常用方法有以下几种： ①全面分层：即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。 ②分段分层混凝土浇筑：先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。 ③斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。 2.2 养护阶段注意事项：大体积混凝土养护时要注意温度控制。不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。

①混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃～30℃。 ②混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。 ③采用内部降温法来降低混凝土内外温差。 ④保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。 ⑤混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。 3、结束语 总之，只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响，在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识，并根据实际采取有效措施，会使施工质量得到很好的保证。