大體積混凝土施工裂縫成因分析及防治措施

摘 要:大體積混凝土裂縫在工程實踐中較為常見，對大體積混凝土裂縫的進行探討有重要。論文重點分析了大體積混凝土施工裂縫成因，并提出了防治措施，在施工中應該做好原材料的控制，合理的混凝土配合比，正確的施工方案、嚴格的溫控措施是減少大體積混凝土裂縫的技術保證。

關鍵詞:大體積混凝土施工裂縫防治措施

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0043-01

在現代建筑工程中，混凝土的裂縫問題非常普遍，而大體積混凝土表現尤為明顯。大部分混凝土結構的裂縫都是由溫度裂縫和收縮裂縫構成的，本文就主要從溫度應力的角度來研究溫度裂縫的影響因素和通過配筋的方法控制溫度裂縫的產生和發展，提高混凝土的抗裂能力。下面重點從混凝土材質、施工措施等方面總結了大體積混凝土溫度裂縫控制的方法及防止措施。

1 大體積混凝土施工裂縫成因分析

大體積混凝土底板從澆筑開始，就要受到外界環境和本身的各種因素的影響，使結構中某一點的位移和變形不斷地發生著改變，因而使結構產生了應力，在一般的情況下，當產生的應力大于混凝土的抗拉強度時，或者變形超過了混凝土的極限變形時，結構就會產生裂縫。當裂縫發展到嚴重程度時，大體積混凝土將失去其承載的能力而使結構破壞。從力學的方面理解，就可以認為結構具有抗裂能力，通常就是用這種結構的抗裂能力來抵御外界的破壞力。結構的外部破壞力可分為以下幾種: (1)溫度應力:是由結構水化熱產生的和由外界環境溫度變化產生的。(2)干縮應力:因為混凝土的水分擴散系數較小，結構中水分的損失，大多情況下發生在混凝土底板結構的表層部位。(3)外荷載應力:是由水泥壓力、自重、揚壓力、設備、地震力重力及其考慮的活荷載組成。(4)大體積混凝土底板變形和模板走樣產生的應力。(5)膨脹產生的結構應力。是由鋼筋銹蝕、凍融破壞、水泥不安定及硫酸鹽侵蝕等作用產生的。(6)自生體積變形。膨脹變形產生結構的壓應力，收縮變形則會使結構產生拉應力。

2 防止混凝土裂縫的施工措施

2.1 原材料的控制

1)水泥。應采用早期水化放熱量較低的水泥。水泥的水化放熱量是礦物成分與水泥顆粒細度之間的函數，要降低水泥的水化熱。2)粗骨料。選用粒徑適中的粗集料(碎石)。粗集料在混凝土中起著骨架作用，但需要通過水泥的膠結作用才能形成一個整體，因此，混凝土內部最薄弱的環節就是粗集料與水泥漿體形成的界面過渡區。對于低強度等級的混凝土而言，粗集料的顆粒越大，需要粘結的水泥漿體就越少，即水泥的用量也就越少。3)細骨料。應嚴格控制工程用砂的含泥量，細集料中含泥量越大，最終混凝土結構的收縮變形越大，混凝土結構的裂縫問題就越嚴重，因此細骨料應盡量用干凈的中粗沙。4)合理使用外加劑。如果在保持膠凝材料用量不變的基礎上摻入這一類型礦物外加劑，則混凝土的水膠比不會發生改變。而混凝土放熱量主要取決于膠凝材料水化放出的水化熱，由于膠凝材料用量不變，混凝土的水泥漿體體積率變化則不大。

2.2 合理的混凝土配合比

粉煤灰取代比例較高，降低了混凝土的絕熱溫升，改善混凝土的工作性能，提高混凝土的抗裂性、耐久性能，且可降低工程成本。砂率不僅影響混凝土的工作性能，而且影響硬化混凝土的收縮性能，如果砂率過低，混凝土會出現泌水、離析等現象，砂率過高，混凝土結構的收縮較大，容易產生裂縫。本配合比中，經過多次試驗最終混凝土的砂率選擇為0.41，在這個砂率的條件下，混凝土的工作性能較好，且其收縮較小，抗變形能力較高，能較好的提高混凝土的抵抗裂縫能力。

2.3 合理的澆筑工藝

1)分層施工法:在施工工期允許的前提下，大體積混凝土施工進可采用薄層混凝土澆搗施工。每層混凝土的澆搗厚度宜控制其不大于50cm，這個厚度能夠讓混凝土的熱量加快散發，使單層混凝土中溫度比較均勻分布，同時還有利于振搗密實，提高混凝土結構整體的彈性模量。

(2)設置施工縫:在工程結構中，可經過合理的設計分析以及工程實踐在保證工程質量和施工方便的前提下為混凝土結構留設施工縫。留設施工縫可以給混凝土的收縮留置一定的余地，減少對混凝土收縮的約束，對于預防混凝土產生裂縫有一定的作用。

(3)設置后澆帶:設置后澆帶進行施工是將混凝土工程分段施工，再把溫度和收縮應力分割成二部分。第一部分是在結構內被分成若千段，使之能有效地減少混凝土溫度和收縮應力，在施工后期再將這若干段澆筑整體，繼續承受混凝土第二部分降溫差和收縮的影響，這兩部分降溫溫差和收縮作用下產生的溫度應疊加，其值必須小于混凝土的設計抗拉強度。此即利用后澆帶控制產生裂縫并達到不設計永久性伸縮縫的原因。

(4)配置構造筋:除了在施工過程中采取各種有效措施減小大體積混凝土的溫度應力的同時，我們在設計方面要重視合理的配置構造筋，從而在事先對溫度應力就有了控制。在大體積混凝土由于水泥水化熱而引起溫度應力時，構造筋會起到分散溫度應力的作用，相當于抵消溫度應力的作用，起到溫度筋的作用，這樣，構造筋就可以有效地提高混凝土抗裂作用，但是同時也要考慮到鋼筋混凝土工程實際所需要的鋼筋數量，以及埋設鋼筋的密度對混凝土澆筑施工的影響。綜合考慮這些方面，設計鋼筋混凝土結構的構造筋。

(5)澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透，防止在澆筑混凝土后，由于基層或模板較為干燥，從混凝土內吸收水分而使混凝土產生塑性收縮。

2.4 采用切實可行的施工工藝

設計并嚴格執行合理的施工工藝。主要應注意并改善以下施工工藝:根據混凝土結構物的尺寸選擇合適的澆筑工藝，并選取合適的澆筑時間，盡量減少外界溫度等條件對混凝土澆筑的影響，保證大體積混凝土結構能夠一次澆筑完成，不出現斷層等現象;選擇合理的振搗機械，適當的振搗時間，保證工程中不出現過振、漏振等現象，不會因為振搗不良出現離析、泌水等問題;在混凝土振搗結束初凝前，對混凝土進行二次抹面、壓實，最大程度上降低混凝土裂縫出現的可能;根據具體工程結構的實際溫度監測情況，以混凝土的內表溫差、混凝土與外界溫度的差距為考察對象，選擇合適的拆模時間;對大體積混凝土結構進行及時合適的養護，保證其表面的溫度以及濕度，可減少裂縫的產生。

2.5 嚴格的溫控措施

在施工過程中，同樣應該注意外界環境對混凝土裂縫產生的影響，在混凝土澆筑時應選擇外界溫度合適時進行澆筑，如果外界溫度過高會提高混凝土的入模溫度，從而提高混凝土的溫度應力，如施工時外界環境溫度劇烈變化(溫度驟降等)應采取相應的保護措施(覆蓋養護等)對混凝土結構實施保護，防止由于過大的溫差使結構產生裂縫。

3 結語

總之，優質的原材料，合理的混凝土配合比是避免大體積混凝土裂縫產生的基礎;合理的施工組織、正確的施工方案、嚴格的溫控措施是減少大體積混凝土裂縫的技術保證。

參考文獻

[1]富文權.混凝土工程裂縫預防與控制[J].中國鐵道出版社，2007.

[2]胡春瓊.淺析混凝土裂縫裂縫成因及修補措施[J].中小企業管理與科技，2009.

[3]梁海濤.淺析橋梁工程中大體積混凝土裂縫的原因與防治[J].黑龍江科技信息，2007，23.

[4]吳自欽．淺析大體積混凝土防裂問題[J]．科技創新導報，2008，11：20．

[5]林亦賞．淺談大體積混凝土的施工技術[J]．科技創新導報，2008，06：37．