结构混凝土在施工过程中裂缝控制的施工技术

摘　要：如何有效控制混凝土裂缝是重要课题，通过结合本人见几年来的工程实践，提出从原材料的选取、施工措施和施工温控技术等来有效地控制混凝土裂缝的产生，为同类工程所参考。

关键词：混凝土施工；裂缝控制；材料选取；温控技术
1.引言
　　较多混凝土施工工程实例表明，当混凝土施工中，如果原材料、配合比等选取不当，同时在施工过程中没有采取有效控制裂缝产生的措施，由于混凝土内外的温差较大，所产生的温差应力大于混凝土自身所承受的允许应力，导致开裂出现温度开裂。通常在施工完成后，混凝土表面及其内部将出现影响结构受力及耐久性的裂缝，鉴于裂缝对结构的危害，在混凝土施工过程中采取裂缝控制施工技术显得相当重要，本文正是出于该理由，通过结合工程实践，提出有效控制裂缝产生的施工技术。
2.从材料及配合比上控制
　　混凝土原材料及其配合比设计是控制混凝土裂缝出现的源头，必须从源头上采取有效的控制措施。从混凝土出现开裂的现象分析表明，其裂缝产生的原因主要是由于混凝土内部温度所引致，从材料的角度考虑就是要选用低水化热的水泥同时掺入外加剂来降低混凝土内部温度。结合实践，笔者总结了从材料及配合比上控制裂缝产生的有效措施可采取如下：
　　（1）严格控制混凝土各组成成份质量；选用低水化热、含碱量偏低、品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，避免使用早强水泥和高C3A(铝酸三钙)含量的水泥；使用优质粉煤灰、矿渣等矿物掺和料或复合矿物掺和料，如选用水化热低的大坝水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥或低强度水泥。（2）改善骨料级配，减少水泥用量，使水化热相应降低。为此应当优先选用吸水率低、线胀系数小的骨料，尽量采用碎石，骨料最大粒径宜小，应特别重视混凝土骨料的级配合理、粒形良好，并保持洁净；限制单方混凝土中胶凝材料的用量；（3）掺加混合料（如粉煤灰，其作用是改善和易性、降低水化热、减少水泥用量）、外加剂（如FDN高效复合型减水剂、缓凝剂、UEA复合膨胀剂），改善和易性，降低水灰比，控制坍落度，减少水泥用量，降低水化热量。（4）工程实践表明，对于厚大无筋或稀筋的大体积混凝土施工中，当设计有要求时，可在混凝土中掺入25%以下的厚度不少于15cm、强度不低于MU40及1.5倍砼强度等级的片石（包括经破碎的大漂石）用以吸热，并节省混凝土。但掺加片石应符合下列规定：片石的最大尺寸，不应大于结构尺寸的1/4；片石在掺入前应用水冲净；片石应均匀分布，安放稳妥。片石间净距不得小于15cm，片石与模板的间距不宜小于25 cm，且不得与钢筋接触；上层片石顶面应覆盖25 cm以上混凝土层。（5）在正式施工前的混凝上试配中，应进行混凝土和胶凝材料抗裂性能的对比试验，并择优选择抗裂性良好的混凝土原材料和配比。
3.降低混凝土浇灌入模温度
　　通过在混凝土施工过程中采取措施降低混凝土的入模温度是控制裂缝产生的关键。为了有效地降低混凝土入模温度，关键是采取人工导热的方式，释放施工温度。
　　（1）选择室外气温较低时浇筑，浇筑温度（振捣后50～100mm深处的温度）不宜高于28℃，避开热天浇筑混凝土。同时掺加缓凝型减水剂，采取薄层浇灌，每层厚度20～30cm，减缓浇灌速度，利用浇灌面散热。
　　（2）降低混凝土的入模温度，有效地控制混凝土的内外温差（当涉及无要求时，可控制温差在25℃以内）。夏季采用低温水或冰水拌制混凝土；对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷；或对骨料进行护盖或设置遮阳装置；运输工具加盖防止日晒，降低混凝土拌合物温度。
　　（3）合理安排施工程序，控制混凝土均匀上升，避免过大高差；对于基础，及时回填土，避免结构侧面长期暴露。尤其是可在基础内设通风和加强通风，以加速热量散发。
　　（4）通过改善约束条件来削减混凝土内部温度应力。例如采取分层分块浇灌，合理设置水平或垂直施工缝，或在适当位置设置后浇缝，以减小外应力和温度应力，同时也有助于混凝土散热，降低混凝土的内部温度。当结构分层浇筑或分段浇筑时，层间应按照施工缝处理，加强混凝土结合；对新老混凝土连接部，应涂抹界面剂后再浇筑混凝土，并在混凝士表层进行局部防水处理。
　　（5）施工过程中应加强对混凝土结构的裂缝控制。应重视结构表层钢筋网和预应力管道四周定位钢筋的设置。按相关规定严格控制钢筋混凝土构件的钢筋保护层厚度、预应力管道的保护层厚度的准确性。大体积混凝土如承台等．除采用相应的降低水化热措施外，还应该在混凝土表面设置防裂钢筋网。同时尤其是对于大体积混凝土必须采取二次抹面工作，以减小表面收缩裂缝。
　　（6）混凝土施工前可采取预埋冷却水管方式，通过循环水将混凝土内部热量带出，进行人工导热。
4.施工过程的温控技术
　　混凝土的裂缝控制质量在较大程度上取决于施工养护过程中的湿度和温度控制。通过采取长时间养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松驰效应”。对于暴露于大气中的新浇混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。如条件许可，应尽可能采用蓄水或洒水养护，但在混凝土发热阶段最好采用喷雾养护，避免混凝土表面温度产生骤然变化。当采用塑料薄膜或喷沫养护膜时，应确保薄膜搭接处的密封。此外，还应保证模板连接缝处不至于失水干燥。水养护或湿养护在整个养护期内不得间断，养护剂应符合《水泥混凝土养护剂》的要求。
　　在施工浇筑大面积构件时应尽量减少暴露的工作面，浇筑后应立即用塑料薄膜紧密覆盖(与混凝土表面之间不应留有空隙)防止表面水分蒸发，待进行搓抹表面工序时可卷起塑料薄膜并再次覆盖，终凝后可撤除薄膜进行水养护。
　　施工和监理单位应各自委派专人负责记录混凝土运送到工地的时间和出机坍落度、浇筑时间和浇筑时的坍落度、浇筑时气温与混凝土浇筑温度、施工缝的划分、混凝土浇筑高度的控制以及混凝土的养护方式和养护过程，包括养护开始时间、混凝土养护中的表面温度与降温速率、拆模时间与拆模气温等。如果出现裂缝，要记录裂缝出现的时间、部位、尺寸和处理等情况。
5.结语
　　混凝土施工过程的裂缝控制作为技术难题，如何有效控制混凝土的施工裂缝是工程施工中关键问题之一。本文结合笔者从事的混凝土施工实践，探讨混凝土施工中裂缝的控制技术，提出采用中低水化热的矿渣水泥、分层分块浇灌的混凝土入模温度以及养护温控技术来有效控制混凝土施工过程中裂缝产生，工程实践效果明显，值得为同类工程所参考。
参考文献：
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