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摘要: 大体积混凝土结构裂缝控制涉及的环节很多，只要采取了切实有效的技术措施，取得工程建设的成功是有切实保障的。
关键词:裂缝,混凝土,控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
大体积混凝土结构裂缝控制涉及的环节很多，只要采取了切实有效的技术措施，取得工程建设的成功是有切实保障的。下面是从各个方面对大面积混凝土裂痕的控制进行分析。
一、设计措施
1.1设计时要避免采用高强钢筋。
1.2结构构件配筋时不仅考虑结构受力配筋,而且应适当考虑构造配筋,无论对于温度应力或收缩应力都能提高结构的抗裂性能。
1.3大体积钢筋混凝土、构造筋对控制贯穿性裂缝的作用较小。但沿混凝土表面配置钢筋,可提高面层抗表面温度裂缝和干缩裂缩。
1.4推广应用无粘结预应力混凝土新技术,不仅可缩小结构断面尺寸,且有利于裂缝控制。
二、材料措施
2.1 混凝土材料方面的选择
大体积混凝土裂缝的材料控制，主要是着眼于降低混凝土的水化热与收缩作用，增强混凝土抗拉强度等方面问题。
2.1.1水泥。首先应优先使用低热和中低热、综合性能好的普通硅酸盐水泥；如混凝土中掺入外加剂如高效减水剂以控制单位用水量，或优质掺合料替换部分水泥用量，在保证同基准混凝土工作性强度的前提下，较高幅度地降低水泥用量，达到降低水化热和混凝土收缩作用的目标。
2.1.2骨料。其中砂石的含泥量对于混凝土抗拉强度具有较强的影响，控制失当可能导致结构严重开裂，因此砂的含泥量应≤2%，石的含泥量应≤1%；掺加≤混凝土体积25%的粗骨料，将块石最大粒径限制在150～250mm范围内，不仅可相应降低用水量、泌水量与混凝土收缩作用，也能通过减少水泥用量达到减少水泥水化热的作用，且石块本身具有较高的吸收发热量的功能，可以有效地控制混凝土的温升。
2.1.3矿物掺和料。粉煤灰、矿渣、硅灰等矿物掺和料的加入能夠很好地降低胶结材料的水化热，其中，粉煤灰具有火山灰活性，对于降低混凝土浇注初期的水化热，减少干缩，改善混凝土的和易性、抗渗性能和耐久性指标均具有明显意义，工程应用广泛。但由于粉煤灰的二次水化反应往往会在混凝土浇筑14天后发生，且混凝土中水泥浓度降低，都必然导致混凝土早期强度偏低，使混凝土粘结时间延长。因此，粉煤灰掺量的控制必须严格遵循相关的技术指标要求，并通过减水剂与改性剂双掺的方法予以解决。
三、施工措施
3.1 混凝土配料及控制
3.1.1宜优先采用以自然连续级配的粗骨料配制混凝土。用连续级配粗骨料配制的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量,在石子规格上尽可能根据施工条件和构件大小选用粒径较大的石子。
3.1.2 细骨料以采用中、粗砂为宜。有关资料表明,采用细度模数为2.79、平均粒径为0.381的中、粗砂,它比采用细度模数为2.12、平均粒径为0.336的细砂,每m3混凝土可减少用水量20 kg~25 kg,水泥用量可相应减少28 kg~35 kg。这样就降低了混凝土的温度裂缝,减少了混凝土的收缩。混凝土除了有良好级配的骨料,控制砂、石含泥量,合理试配,还必须严格计算,按照正确的投料顺序和规定的搅拌时间拌制。冬期施工中混凝土往往要加防冻剂，加热水。但大体积混凝土极力要降低的就是混凝土的热量，因此混凝土冬期人模的温度一般要控制在5℃左右。
3.2混凝土振捣、浇筑不恰当等引起裂缝的控制
大坍落度混凝土流动性大,感觉容易密实,施工中往往忽略振捣环节,振捣不足、不恰当,致使裂缝出现:过度振捣,会分层离析,出现过多浮浆;振捣不足,会出现“假实”现象,使地下结构或主体楼板结构等渗漏。混凝土浇筑时,未进行二次复振,表面未进行滚压处理。且由于泵送混凝土均掺加外加剂,大多具有缓凝作用,操作人员如果掌握不好初凝时间,收水紧面不能适时进行,紧面次数再多也是无济于事的,因为,紧面的关键在于“适时”,而这种状况在干热天气施工时,矛盾尤为突出。如处理不当,混凝土表面会呈现碎小的六角形花纹状裂缝。为了避免混凝土振捣、浇筑不当引起混凝土构件出现裂缝,应当提高操作水平,改进施工工艺,对于混凝土柱,控制混凝土浇筑速度不要过快,宜用塔吊配合施工。混凝土浇筑应采用二次复振工艺,特别是竖向构件、高低结合处、厚板(包括基础底板)等混凝土易被钢筋、模板卡住的部位;复振时间可根据混凝土初凝时间确定,不应过早,以补偿其初期沉落变形。板类构件应认真进行混凝土的表面处理,在干燥、刮风天气施工时应采取遮挡措施。
3.3模板支撑不科学、钢筋绑扎不到位等引起裂缝的控制
模板、支撑必须进行科学设计,确保模板支撑具有足够的刚度,模板表面应平整、光洁。使用普通胶合板作模板时,应进行表面处理,以减少其吸水性,除四周边缘外,中间也应用钉子固定,以保证模板不变形或变形很小,符合模板支撑验收规范要求。钢筋绑扎时,应加强监督管理,严格验收、把关,防止配筋不足或位置不恰当,对于配筋不合理或钢筋配置不方便施工时,及时与设计人员联系予以调整,同时不可忽视钢筋间距均匀,否则尽管钢筋数量多,但由于钢筋间距不匀,使混凝土受力、受约束不均匀,而不利于裂缝控制。
3.4混凝土缺乏养护引起裂缝的控制
混凝土缺乏养护会产生干缩裂缝、塑性收缩裂缝。混凝土未充分养护,可能会引起混凝土结构变形,导致裂缝产生。因此,要加强混凝土养护管理,混凝土养护一般为浇筑后的一个月,可分为两个阶段,第一阶段为混凝土浇筑完毕规范规定的短期养护,第二阶段即对混凝土的进一步养护。两个阶段养护同样重要。对于平面构件一般采用洒水、覆盖保湿养护,立面构件根据施工需要和方便,宜采用包裹保湿养护或养护液养护。施工前,要根据工程结构特点,合理安排施工顺序,高层建筑一般先主楼、后裙房,对于裙房底层楼面(即地下室顶板)或主楼已施工完毕的楼层,暴露时间较长,应根据情况采取覆盖、保护措施或抓紧上部结构施工,合理组织、紧凑安排围护墙体的砌筑,限制或减少已施工完毕楼层的温度变化,尽量避免暴露和克服产生裂缝的因素,从而阻止裂缝的进一步发展。
3.5合理选用和使用混凝土膨胀剂控制混凝土裂缩
掺膨胀剂的混凝土,水化时需水量大,比普通混凝土更要加强养护,使其表面始终处于潮湿条件,只有在充足水分下膨胀剂才能充分发挥作用。即使混凝土强度已达拆模条件,也必须保水养护足够时间,在终凝后2 h即可开始浇水养护。混凝土的膨胀值一般要14 d才基本稳定。夏季施工时,由于混凝土表面水分蒸发量大,且混凝土内部水化热高,为保证大体积混凝土内部膨胀所需的水分,及保证混凝土内外温差小于25℃,可在混凝土表面采用蓄水养护。冬季施工时,由于不能浇水养护,混凝土表面必须用塑料薄膜和保温材料覆盖严密,利用混凝土原有水分进行养护,必要时可浇热水。这样通过混凝土中掺入膨胀剂以及加强后期的养护工作充分发挥膨胀剂的作用,控制混凝土裂缩。
四、结语
裂缝虽难以避免,但要严格进行预防和控制。裂缝产生的原因较多,而且有些裂缝没有特别的规律和形状,要及时收集、整理、保存相关资料,同时要注重现场调查、取证,以便准确分析原因,对症下药,有针对性地采取积极有效、切实可行的综合预控措施和治理措施,预防和处理裂缝,杜绝隐患。总之,要严格对设计、施工组织、混凝土配料、运输、浇筑、养护全过程实施质量控制及管理,才能使裂缝得以有效控制。
参考文献:
[1] 孙万红, 颜文跃. 混凝土裂缝及其预防措施[J]. 江西建材, 2002,(01)
[2] 郭风安. 混凝土的裂缝分析[J]. 山西建筑, 2004,(18)
[3] 夏念涛. 现浇钢筋混凝土结构中的裂缝控制[J]. 浙江建筑, 2004,(04)
[4] 王桂莲.某工程中泵送混凝土裂缝的控制[J].山西建筑,2001,(4):16-18.
[5]田文翰.南非瓦尔河水坝扩建项目防止大体积混凝土裂缝措施及其工程应用[J].科技创新导报，2011(09).
关键词:裂缝,混凝土,控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
大体积混凝土结构裂缝控制涉及的环节很多，只要采取了切实有效的技术措施，取得工程建设的成功是有切实保障的。下面是从各个方面对大面积混凝土裂痕的控制进行分析。
一、设计措施
1.1设计时要避免采用高强钢筋。
1.2结构构件配筋时不仅考虑结构受力配筋,而且应适当考虑构造配筋,无论对于温度应力或收缩应力都能提高结构的抗裂性能。
1.3大体积钢筋混凝土、构造筋对控制贯穿性裂缝的作用较小。但沿混凝土表面配置钢筋,可提高面层抗表面温度裂缝和干缩裂缩。
1.4推广应用无粘结预应力混凝土新技术,不仅可缩小结构断面尺寸,且有利于裂缝控制。
二、材料措施
2.1 混凝土材料方面的选择
大体积混凝土裂缝的材料控制，主要是着眼于降低混凝土的水化热与收缩作用，增强混凝土抗拉强度等方面问题。
2.1.1水泥。首先应优先使用低热和中低热、综合性能好的普通硅酸盐水泥；如混凝土中掺入外加剂如高效减水剂以控制单位用水量，或优质掺合料替换部分水泥用量，在保证同基准混凝土工作性强度的前提下，较高幅度地降低水泥用量，达到降低水化热和混凝土收缩作用的目标。
2.1.2骨料。其中砂石的含泥量对于混凝土抗拉强度具有较强的影响，控制失当可能导致结构严重开裂，因此砂的含泥量应≤2%，石的含泥量应≤1%；掺加≤混凝土体积25%的粗骨料，将块石最大粒径限制在150～250mm范围内，不仅可相应降低用水量、泌水量与混凝土收缩作用，也能通过减少水泥用量达到减少水泥水化热的作用，且石块本身具有较高的吸收发热量的功能，可以有效地控制混凝土的温升。
2.1.3矿物掺和料。粉煤灰、矿渣、硅灰等矿物掺和料的加入能夠很好地降低胶结材料的水化热，其中，粉煤灰具有火山灰活性，对于降低混凝土浇注初期的水化热，减少干缩，改善混凝土的和易性、抗渗性能和耐久性指标均具有明显意义，工程应用广泛。但由于粉煤灰的二次水化反应往往会在混凝土浇筑14天后发生，且混凝土中水泥浓度降低，都必然导致混凝土早期强度偏低，使混凝土粘结时间延长。因此，粉煤灰掺量的控制必须严格遵循相关的技术指标要求，并通过减水剂与改性剂双掺的方法予以解决。
三、施工措施
3.1 混凝土配料及控制
3.1.1宜优先采用以自然连续级配的粗骨料配制混凝土。用连续级配粗骨料配制的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量,在石子规格上尽可能根据施工条件和构件大小选用粒径较大的石子。
3.1.2 细骨料以采用中、粗砂为宜。有关资料表明,采用细度模数为2.79、平均粒径为0.381的中、粗砂,它比采用细度模数为2.12、平均粒径为0.336的细砂,每m3混凝土可减少用水量20 kg~25 kg,水泥用量可相应减少28 kg~35 kg。这样就降低了混凝土的温度裂缝,减少了混凝土的收缩。混凝土除了有良好级配的骨料,控制砂、石含泥量,合理试配,还必须严格计算,按照正确的投料顺序和规定的搅拌时间拌制。冬期施工中混凝土往往要加防冻剂，加热水。但大体积混凝土极力要降低的就是混凝土的热量，因此混凝土冬期人模的温度一般要控制在5℃左右。
3.2混凝土振捣、浇筑不恰当等引起裂缝的控制
大坍落度混凝土流动性大,感觉容易密实,施工中往往忽略振捣环节,振捣不足、不恰当,致使裂缝出现:过度振捣,会分层离析,出现过多浮浆;振捣不足,会出现“假实”现象,使地下结构或主体楼板结构等渗漏。混凝土浇筑时,未进行二次复振,表面未进行滚压处理。且由于泵送混凝土均掺加外加剂,大多具有缓凝作用,操作人员如果掌握不好初凝时间,收水紧面不能适时进行,紧面次数再多也是无济于事的,因为,紧面的关键在于“适时”,而这种状况在干热天气施工时,矛盾尤为突出。如处理不当,混凝土表面会呈现碎小的六角形花纹状裂缝。为了避免混凝土振捣、浇筑不当引起混凝土构件出现裂缝,应当提高操作水平,改进施工工艺,对于混凝土柱,控制混凝土浇筑速度不要过快,宜用塔吊配合施工。混凝土浇筑应采用二次复振工艺,特别是竖向构件、高低结合处、厚板(包括基础底板)等混凝土易被钢筋、模板卡住的部位;复振时间可根据混凝土初凝时间确定,不应过早,以补偿其初期沉落变形。板类构件应认真进行混凝土的表面处理,在干燥、刮风天气施工时应采取遮挡措施。
3.3模板支撑不科学、钢筋绑扎不到位等引起裂缝的控制
模板、支撑必须进行科学设计,确保模板支撑具有足够的刚度,模板表面应平整、光洁。使用普通胶合板作模板时,应进行表面处理,以减少其吸水性,除四周边缘外,中间也应用钉子固定,以保证模板不变形或变形很小,符合模板支撑验收规范要求。钢筋绑扎时,应加强监督管理,严格验收、把关,防止配筋不足或位置不恰当,对于配筋不合理或钢筋配置不方便施工时,及时与设计人员联系予以调整,同时不可忽视钢筋间距均匀,否则尽管钢筋数量多,但由于钢筋间距不匀,使混凝土受力、受约束不均匀,而不利于裂缝控制。
3.4混凝土缺乏养护引起裂缝的控制
混凝土缺乏养护会产生干缩裂缝、塑性收缩裂缝。混凝土未充分养护,可能会引起混凝土结构变形,导致裂缝产生。因此,要加强混凝土养护管理,混凝土养护一般为浇筑后的一个月,可分为两个阶段,第一阶段为混凝土浇筑完毕规范规定的短期养护,第二阶段即对混凝土的进一步养护。两个阶段养护同样重要。对于平面构件一般采用洒水、覆盖保湿养护,立面构件根据施工需要和方便,宜采用包裹保湿养护或养护液养护。施工前,要根据工程结构特点,合理安排施工顺序,高层建筑一般先主楼、后裙房,对于裙房底层楼面(即地下室顶板)或主楼已施工完毕的楼层,暴露时间较长,应根据情况采取覆盖、保护措施或抓紧上部结构施工,合理组织、紧凑安排围护墙体的砌筑,限制或减少已施工完毕楼层的温度变化,尽量避免暴露和克服产生裂缝的因素,从而阻止裂缝的进一步发展。
3.5合理选用和使用混凝土膨胀剂控制混凝土裂缩
掺膨胀剂的混凝土,水化时需水量大,比普通混凝土更要加强养护,使其表面始终处于潮湿条件,只有在充足水分下膨胀剂才能充分发挥作用。即使混凝土强度已达拆模条件,也必须保水养护足够时间,在终凝后2 h即可开始浇水养护。混凝土的膨胀值一般要14 d才基本稳定。夏季施工时,由于混凝土表面水分蒸发量大,且混凝土内部水化热高,为保证大体积混凝土内部膨胀所需的水分,及保证混凝土内外温差小于25℃,可在混凝土表面采用蓄水养护。冬季施工时,由于不能浇水养护,混凝土表面必须用塑料薄膜和保温材料覆盖严密,利用混凝土原有水分进行养护,必要时可浇热水。这样通过混凝土中掺入膨胀剂以及加强后期的养护工作充分发挥膨胀剂的作用,控制混凝土裂缩。
四、结语
裂缝虽难以避免,但要严格进行预防和控制。裂缝产生的原因较多,而且有些裂缝没有特别的规律和形状,要及时收集、整理、保存相关资料,同时要注重现场调查、取证,以便准确分析原因,对症下药,有针对性地采取积极有效、切实可行的综合预控措施和治理措施,预防和处理裂缝,杜绝隐患。总之,要严格对设计、施工组织、混凝土配料、运输、浇筑、养护全过程实施质量控制及管理,才能使裂缝得以有效控制。
参考文献:
[1] 孙万红, 颜文跃. 混凝土裂缝及其预防措施[J]. 江西建材, 2002,(01)
[2] 郭风安. 混凝土的裂缝分析[J]. 山西建筑, 2004,(18)
[3] 夏念涛. 现浇钢筋混凝土结构中的裂缝控制[J]. 浙江建筑, 2004,(04)
[4] 王桂莲.某工程中泵送混凝土裂缝的控制[J].山西建筑,2001,(4):16-18.
[5]田文翰.南非瓦尔河水坝扩建项目防止大体积混凝土裂缝措施及其工程应用[J].科技创新导报，2011(09).