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探析大體積混凝土裂縫的施工防治
摘要：大體積混凝土裂縫控制是施工的一個技術(shù)難題，通過對蕪湖奇瑞轎車五廠沖壓車間地溝混凝土澆筑項目的施工，進一步了解如何從原材料選擇、混凝土配合比設(shè)計、施工及養(yǎng)護措施多方面對裂縫進行防治，圓滿的完成地溝大體積混凝土施工任務(wù)。本文較詳細地分析了裂縫產(chǎn)生的原因及施工防治措施�！�
關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；防治
1 工程概況
蕪湖奇瑞汽車公司第五轎車廠沖壓車間長209m，寬178m，面積37434m2。根據(jù)使用功能，沖壓車間可劃分為模具堆放區(qū)和沖壓地溝區(qū)。單個沖壓地溝尺寸為48m長，15m寬，深度為6.0m,地溝四周采用鋼筋混凝土澆筑墻體，墻體厚0.6m，墻體采用C30混凝土澆筑，單個地溝混凝土方量達454m3，屬大體積混凝土施工。
2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
按照裂縫的成因簡單的分為兩種：一種是由于荷載直接作用（或者由于結(jié)構(gòu)次應(yīng)力的疊加作用），混凝土超過極限拉應(yīng)力而引起裂縫，也稱作荷載裂縫或結(jié)構(gòu)性裂縫，另一種是由于變形變化引起的裂縫，如結(jié)構(gòu)由于溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素而引起的裂縫，也稱做變形裂縫，大多為非結(jié)構(gòu)性裂縫。在實際施工中，因混凝土收縮和溫度變化引起的裂縫是最常見的。對于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險性也越大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。
3 大體積混凝土裂縫的主要施工防治措施
3.1 選擇合適的原材料 混凝土的收縮裂縫往往在施工的早期就產(chǎn)生了，其自身收縮是混凝土硬化過程中水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)生成新的化學物質(zhì)，導致自身體積縮小。混凝土自身收縮的大小與水灰比、細摻料的活性、水泥細度等因素有關(guān)。用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大；水泥細度越大，混凝土的收縮越大，且發(fā)生的收縮時間越長；因此選用大的骨料，并盡可能的多用骨料，則可以減小干縮，同時要嚴格控制粗細骨料的含泥量。
3.2 選擇適當?shù)呐浜媳?①本工程采用5～31.5mm碎石，采取低水灰比，降低混凝土水化熱。水泥標號越高水泥水化熱也越高，采用32.5普通硅酸鹽水泥可以滿足強度要求。②選擇最佳粗細骨料級配，增加混凝土密實度，減少收縮、徐變。
3.3 改進大體積混凝土的澆筑施工工藝 優(yōu)化澆筑工藝，“斜面分層，薄層澆筑，連續(xù)推進；降低混凝土內(nèi)外溫差，“內(nèi)排”并“外�！�，一般要求混凝土內(nèi)外溫差不超過25℃，具體實施辦法為：①降溫冷卻水管布設(shè)：在澆筑墻體混凝土前，鋼筋綁扎好后立模前預先在混凝土內(nèi)按1m的層距（距頂?shù)酌婢嚯x為0.50m）布設(shè)降溫冷卻水管（?準30mm的薄壁鋼管），混凝土澆注完成后，即可在該層水管內(nèi)通水。通過水循環(huán)，帶走砼內(nèi)部的熱量，使混凝土內(nèi)部的溫度降低到要求的限度。②攪拌工藝：采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大，從而節(jié)約水泥，并進一步減少水化熱和裂縫。③振搗工藝：混凝土分層澆筑，分層振搗，適當控制入模厚度和振動技術(shù)，每層澆筑厚度為40cm，設(shè)置施工縫聯(lián)結(jié)鋼筋。待每薄層混凝土全斷面布料振搗完畢，再從一頭向另一頭循環(huán)澆筑。
因墻體高達6.0m，下部2m部分的混凝土澆注需用溜槽、串筒入模。分層澆筑，每層灌注須在下層混凝土未初凝前完成，以防出現(xiàn)施工冷縫�；炷琳駬v采用直徑為50mm的插入式振搗器沿墻體澆筑的順序方向振搗。振搗時插入下層混凝土5～10cm，振搗時間以混凝土表面翻漿出氣泡為準�；炷猎跐仓駬v過程中會產(chǎn)生多少不等的泌水，需配備一定數(shù)量的工具如大鐵勺等用以排出泌水。
對已澆筑的混凝土，在終凝前進行二次振動，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高粘結(jié)力和抗拉強度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。
3.4 后期養(yǎng)護及數(shù)據(jù)采集 混凝土養(yǎng)護主要是保持適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫�；炷翝沧⑼戤吅蠹崔D(zhuǎn)入養(yǎng)護階段。以下是在養(yǎng)護期間的幾項體會：①采取嚴格的養(yǎng)護保護措施。本工程采用了三項養(yǎng)護措施：混凝土表面收光后立即覆蓋一層塑料薄膜，以防止早期失水出現(xiàn)塑性裂縫；根據(jù)測溫結(jié)果，適時在塑料薄膜上覆蓋兩層土工布保溫，同時在混凝土中設(shè)置冷卻水管降溫；在塑料薄膜下適時補水，以保證水泥發(fā)揮補償收縮作用的充分條件。②在埋設(shè)冷卻水管時在混凝土中一起布設(shè)測溫點，并在養(yǎng)護中通過測溫點的溫度測量指導降溫、保溫工作的進行，從而控制混凝土內(nèi)外溫差不大于25℃。測溫點布置的原則應(yīng)使不同施工區(qū)段、不同標高處的混凝土溫升均能得到監(jiān)控。在兩條長邊墻體各取三個具有代表性的點，該工程在墻體垂直方向的上、中、下三個位置布置6個測溫孔，保證不同施工區(qū)段混凝土溫升均可得到反映，從而及時指導溫控工作。澆筑結(jié)束后安排專人對測點進行溫度記錄，及時調(diào)整循環(huán)水的溫度，確保降溫效果。冷卻完畢后，水管口用與墻體強度等同的水泥漿封閉，水泥中應(yīng)加入微膨脹劑。③在氣溫較高（尤其超過30℃）時，澆水養(yǎng)護是保證砼強度的關(guān)鍵。工地現(xiàn)場使用小型水泵澆水，并在砼澆筑12小時內(nèi)對砼覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護。薄膜養(yǎng)護采用一次性材料，始終保持塑料薄膜內(nèi)有凝結(jié)水，后續(xù)工序應(yīng)盡量避免對塑料薄膜的破壞。避免了混凝土因干燥而產(chǎn)生干縮裂紋。養(yǎng)護一般在7天以上。
4 結(jié)語
大體積混凝土的裂縫特別是表面裂縫，主要是由于內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生的。對大體積混凝土這種拉應(yīng)力較大，容易超過混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂縫。
因此，加強養(yǎng)護是防止混凝
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