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摘要：在建筑工程施工中，由于大体积混凝土开裂后的裂变状态与常规体积混凝土裂缝差异较大，严重影响混凝土的抗渗透性能，且混凝土开裂渗透后可能会造成混凝土的裂变加速而造成严重的质量、安全事故。本文主要探讨了大体积混凝土出现裂缝原因以及无缝施工措施。
关键词：大体积混凝土；无缝施工；原因分析；施工措施
一、大体积混凝土的裂缝概述
体积较大的砼发生开裂根据深度的差异，又分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。裂缝如果在一定限度之内，对结构的安全则不会致命影响，因此要计算出这个值的准确数字。一般室内环境的构件裂缝最宽处不得大于0.3mm，而暴露于外界或者高湿度高温度情况下的裂缝最大值要小于0.2mm。对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1-0.2mm 时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。如超过 0.2-0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm 贯穿全断面的裂缝，如果看到这种形式的裂缝，会对结构造成较大影响，需要通过化学灌浆的方法进行加固。温度裂缝很容易发生在体积较大的混凝土成型期间，一个是因为体积太大而内外温度差异明显。
二、大体积混凝土结构裂缝的原因
大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种：一是结构型裂缝，由外荷载引起的。二是材料型裂缝，主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
三、大体积混凝土无缝施工设计原理
目前大体积混凝土结构施工无缝设计是以掺加ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土为基本材料，以设置加强带取代后浇带，达到连续浇筑超长大体积混凝土结构的施工技术。
膨胀加强带宽设置要根据拟浇注的大体积混凝土的实际工程特点合理设置，边缘每侧设密孔铁丝网并用钢筋加固定位，以防止加强带外混凝土流人加强带内。
大体积混凝土浇筑施工时应先浇带外混凝土，当施工浇注到加强带时改用掺量ZY膨胀剂混凝土施工。考虑到外加剂膨胀作用会使混凝土强度降低，所以应该对膨胀加强带的混凝土强度等级进行适当的提高，并加大膨胀剂用量，用这样的方法循环施工达到超长无缝结构混凝土的目的。
补偿收缩混凝土设计。根据《混凝土外加剂应用技术规范》的规定进行对掺加ZY的试件的限制膨胀率进行试验，设计并验证补偿收缩混凝土试件的微膨胀性。大体积混凝土配合比的设计。水泥采用优质的42.5Mpa普通硅酸盐水泥。
细骨料选用中砂，细度模数Mx＝2.6～2.8，表现密度2．64克／立方厘米，松散密度1410千克／立方米，紧密密度1550千克／立方米，含泥量≤3％。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆粗骨料为碎石，粒径为5～31.5mm连续级配，压碎指标8％ ～9.8％ ，含泥量≤3％ 。膨胀剂选用行业内知名公司生产的性能稳定的ZY膨胀剂。减水剂选用大中厂家生产的优质Ⅱ级粉煤灰。
混凝土配合比设计需要保证混凝土的泵送性能，经现场实际经验总结，管道出口处坍落度应在140～160mm之间，试块强度满足设计及规范要求。
四、建筑工程大体积混凝土无缝施工技术
1、控制混凝土的用水量及水泥用量
水泥用量越大，含水量越高，则收缩变形越大，且延续的时间越长。在地面施工中，要经过试配、选择最佳配合比和水灰比。由于抗折混凝土的石子级配要求用石量较大，可以掺入 0.75%水泥用量的 FDN 减水剂，掺入减水剂不仅使混凝土的和易性有明显的改善，同时又减少了 10%左右的拌合水，减水后使混凝土回缩量减小。
2、混凝土骨料中的砂子
采用中、粗砂如用细度较低的砂子，可以加大高效减水剂的剂量，以减小混凝土的收缩。如工期允许，也可以考虑掺加适量的粉煤灰，因为普通硅酸盐水泥混凝土的自生收缩是正的（缩小变形），而粉煤灰的自生收缩是膨胀变形，这对混凝土的抗裂性是有益的，另外也可以改善混凝土的和易性，以达到减少水和水泥用量的目的。
3、混凝土的振捣必须充分。混凝土浇筑阶段，采用二次振捣的工艺，即在混凝土初凝前进行二次振捣。避免混凝土因沉降收缩而引起裂缝。即混凝土入模后先用插入式振动棒振密振实，然后用振捣粱振至表面平整，后用钢管（内装砂子），制成的提浆滚在混凝土表面来回滚压提浆，用人工抹平。
五、施工方案及控制措施
1、后掺少量减水剂的预备措施
如混凝土浇筑施工在高温季节，易造成混凝土坍落度损失加大，或者由于混凝土运输途中延时等问题，使浇捣速度减缓，延误了混凝土的入模时间，致使不能满足泵送要求，此时应严禁加入生水，而应采取二次掺少量的FDN21减水剂的后掺法，补偿和恢复混凝土的坍落度损失。在配合比中FDN21减水剂量为0.8％，一般该减水剂的掺量最高为l％，在后掺减水剂时只考虑在0.2％ 以内。凡后掺减水剂的运输车应快速搅拌40转以上。
2、地下室墙体混凝土配合比及浇筑的措施
墙板混凝土配合比设计试配时，采取降低水灰比的措施以减小混凝土的收缩。底板与墙板同为C30P12，如底板的水灰比为0.47，则墙板的水灰比为0.41，混凝土的坍落度指标底板为18～20厘米，墙板坍落度指标控制在14～16厘米。混凝土浇筑阶段，采用二次振捣的工艺，即在混凝土初凝前进行二次振捣。避免混凝土因沉降收缩而引起裂缝。
3、地下室顶板的混凝土浇筑的控制
按照长无缝混凝土的施工方案，地下室顶板的浇筑顺序是浇筑完地下一层墙板至地下室顶板梁下口后进行地下室顶板的混凝土浇筑。在顶板的浇筑过程中主要是要控制好早期裂缝的产生，从混凝土收缩裂缝的形成时间看，裂缝往往发生在混凝土初凝到终凝这段时间内，故在施工中，将顶板二次或三次搓平、抹压，特别是初凝抹压作为控制早期收缩裂缝的一项重要控制措施，这对于控制早期裂缝是起到了至关重要的作用。
六、总结
总之，大体积的混凝土在各大建筑工程当中的应用已经越来越广泛了，我们在以后的研究中，必须要积极的加强对于大体积的混凝土的具体施工质量的要求，严格的进行把关，这样才能够实现对于混凝土施工裂缝的最大程度的一个防控。而对于大体积的混凝土的施工裂缝进行防控技术的分析工作时，不但要严格的确保施工中的混凝土要满足所需的强度，同时也要确保它的温度及稳定性，除此之外，还要加强对于原材料的配制工作、严格的控制绝热温度，并进行实时的养护，这样才能够确保大体积的混凝土在施工当中的高质量和高效率，从而为整个的建筑工程最终的高质量奠定一个必要的基础。
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论文作者:马文涛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/13
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水灰比论文; 顶板论文; 用量论文; 减水剂论文; 《防护工程》2017年第20期论文;