建筑裝修設(shè)計(jì)大體積混凝土施工裂縫控制技術(shù)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防和控制是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)、涉及面廣的系統(tǒng)工程，必須以測(cè)量、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)四個(gè)方面加以綜合解決。

設(shè)計(jì)方面，要采用先進(jìn)技術(shù)，配合成熟的技術(shù)措施，抗放兼施，以抗為主；在實(shí)踐操作中采用切實(shí)可行的技術(shù)措施；在材料配置，施工組織方面，要科學(xué)組織，合理安排，確保大體積混凝土的質(zhì)量，嚴(yán)格按照施工規(guī)范，施工操作規(guī)程操作，不斷改進(jìn)操作工藝，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以預(yù)防和減少大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，將工程裂縫損害控制到最小程度。

1.建筑裝修設(shè)計(jì)大體積混凝土概述

什么是大體積混凝土，目前尚無(wú)統(tǒng)一定義。日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（JASSS)的定義是：“結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在80cm以上，同時(shí)水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò)25℃的混凝土，稱之為大體積混凝土”。

美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)(ACI)的定義是：“任何就地澆注的混凝土，其尺寸之大必須采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度地控制減少開裂，就為大體積混凝土”。國(guó)際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)(FIP)則做了如下規(guī)定：“凡是混凝土一次澆筑最小尺寸大于0.6m，特別是水泥用量大于400kg/m，時(shí)，應(yīng)考慮采用水化放熱慢的水泥或采取其他降溫散熱措施”。

我國(guó)大體積混凝土施工規(guī)范(GB50496-2009)把大體積混凝土定義為：混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。

2.建筑裝修設(shè)計(jì)施工材料及工藝及材料要求

1、水泥

在滿足強(qiáng)度和耐久性等要求的前提下．宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥(發(fā)熱量270～290kJ／kg)。由于大體積混凝土工程量大，水泥用量多，水泥供應(yīng)難以做到按施工要求的品種標(biāo)號(hào)一次進(jìn)場(chǎng)，因此要加強(qiáng)水泥進(jìn)場(chǎng)的檢驗(yàn)和試配工作。

2、骨料

（1）粗骨料。碎石和卵石均可，并采取連續(xù)級(jí)配或合理的摻配比例，其最大粒徑不得大于鋼筋最小間距的3／4。骨料中不得含有有機(jī)雜質(zhì)，其含泥量應(yīng)≤l％。

（2）細(xì)骨料。宜選用粗砂或中砂，含泥量應(yīng)≤3％。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，其細(xì)度模數(shù)以2.6～2.8為宜。

（3）粉煤灰。為了減少水泥用量，可最大摻入水泥用量25％的粉煤灰取代水泥。

（4）外加劑。為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求，宜在混凝土中摻加適量的緩凝型減水劑。

3、施工工藝

大體積混凝土的施工，一般宜在低溫條件下進(jìn)行，即最高氣溫≤30℃時(shí)為宜。氣溫大于30℃時(shí)，應(yīng)周密分析和計(jì)算溫度(包括收縮)應(yīng)力，并采取相應(yīng)的降低溫差和減少溫度應(yīng)力的措施。

混凝土的配制，應(yīng)嚴(yán)格掌握各種原材料的配合比，其重量允許誤差為：水泥、外摻合料+2％；粗、細(xì)骨料+3％；水、外加劑溶液+2％。混凝土的攪拌時(shí)間，自全部拌合料裝入攪拌筒內(nèi)起到卸料止，一般不少于1.5～2min。攪拌后的混凝土，應(yīng)及時(shí)運(yùn)至澆筑地點(diǎn)，入模澆筑。在運(yùn)送過(guò)程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象。

4、混凝土澆筑要點(diǎn)

大體積混凝土的澆筑，應(yīng)根據(jù)整體連續(xù)澆筑的要求，結(jié)合結(jié)構(gòu)尺寸的大小、鋼筋疏密、混凝土供應(yīng)條件等具體情況，選用以下三種方法。

（1）全面分層：即將整個(gè)結(jié)構(gòu)澆筑層分為數(shù)層澆筑，當(dāng)已澆筑的下層混凝土尚未凝結(jié)時(shí)，即開始澆筑第二層，如此逐層進(jìn)行，直至澆筑完成。這種方法適用于結(jié)構(gòu)平面尺寸不太大的工程。一般長(zhǎng)方形底板宜從短邊開始，沿長(zhǎng)邊推進(jìn)澆筑：亦可從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行澆筑。

（2）分段(塊)分層：適用于厚度較薄而面積或長(zhǎng)度較大的工程。施工時(shí)從底層一端開始澆筑混凝土，進(jìn)行到一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其它各層。

（3）斜面分層：適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度超過(guò)厚度三倍的工程，振搗工作應(yīng)從澆筑層的底層開始，逐漸上移，以保證分層混凝土之間的施工質(zhì)量。

當(dāng)基礎(chǔ)底板厚度超過(guò)1.3m時(shí)．應(yīng)采取分層澆筑。分層厚度宜為0.6～1.0m。對(duì)于大塊底板，在平面上應(yīng)分成若干塊施工，以減少收縮和溫度應(yīng)力，有利于控制裂縫，一般分塊最大尺寸宜為3m×3m左右。

8、混凝土應(yīng)采用機(jī)械振搗

振搗棒的操作，要做到“快插慢拔”，在振搗過(guò)程中，宜將振動(dòng)棒上下略有抽動(dòng)，以使一下振動(dòng)均勻。每點(diǎn)振搗時(shí)間一般以20～30s為宜，但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。分層澆筑時(shí)，振搗棒應(yīng)插入下層5cm左右，以消除兩層之間的接縫。振搗時(shí)要防止振動(dòng)模板，并應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、管道、預(yù)埋件等。

3.大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土保溫、養(yǎng)護(hù)常用的方法有覆蓋保溫材料或蓄水養(yǎng)護(hù)兩種方案。前者的優(yōu)點(diǎn)是保溫效果較好，可縮小混凝土的內(nèi)外溫差，減慢降溫速度，后者的優(yōu)點(diǎn)是能充分保證混凝土表面潮濕，可隨時(shí)調(diào)整保溫層的厚度，把降溫速度控制在合適的范圍之內(nèi)，從而縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

夏季施工時(shí)，混凝土一般可使用草袋覆蓋、灑水、噴水養(yǎng)護(hù)或噴刷養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)。

冬期施工時(shí)，由于環(huán)境氣溫較低，一般可利用保溫材料以提高澆筑的混凝土表面和四周溫度，減少混凝土的內(nèi)外溫差。另外，亦可使用薄膜養(yǎng)生液、塑料薄膜等封閉料，來(lái)封閉混凝土中多余拌合水，以實(shí)現(xiàn)混凝土的自養(yǎng)護(hù)，但應(yīng)選用低溫下成膜性能好的養(yǎng)生液。養(yǎng)生液要求涂刷均勻，最好能互相垂直地涂刷兩道，或用農(nóng)用噴霧器進(jìn)行噴涂。

4.建筑裝修設(shè)計(jì)大體積混凝土的測(cè)溫

為了掌握大體積混凝土的升溫和降溫的變化規(guī)律以及各種材料在各種條件下的濕度影響，需要對(duì)混凝土進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)控制。

1、測(cè)溫點(diǎn)的布置

沿澆筑方向選取具有代表性的位置固定測(cè)溫布置點(diǎn)，每處垂直方向沿板底、板中和板面布置點(diǎn)位，板面測(cè)溫點(diǎn)距離板面50mm，板底測(cè)溫點(diǎn)距離板底面50mm；在底板混凝土中預(yù)埋測(cè)溫探頭，設(shè)專人進(jìn)行測(cè)溫工作，堅(jiān)持24h連續(xù)測(cè)溫，混凝土初凝后，開始測(cè)溫，3d內(nèi)每2h測(cè)一次，3d后每4h測(cè)一次，15d后每8h測(cè)一次。

2、測(cè)溫制度

在混凝土溫度上升階段，每2～4h測(cè)一次，溫度下降階段每8h測(cè)一次，同時(shí)應(yīng)測(cè)大氣溫度。所有測(cè)溫孔均應(yīng)編號(hào)，進(jìn)行混凝土內(nèi)部不同深度和表面溫度的測(cè)量。

測(cè)溫工作應(yīng)由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)、責(zé)任心強(qiáng)的專人進(jìn)行，測(cè)溫記錄應(yīng)交技術(shù)負(fù)責(zé)人閱簽，并作為對(duì)混凝土施工和質(zhì)量的控制依據(jù)。在測(cè)溫過(guò)程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度差超過(guò)25℃時(shí)．應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)保溫或延緩拆除保溫材料，以防止混凝土產(chǎn)生溫差應(yīng)力和裂縫。當(dāng)混凝土表面溫度與大氣溫度接近，大氣溫度與混凝土中心溫度的溫差>25℃時(shí)．可以解除保溫，停止測(cè)溫工作。