大體積混凝土裂縫成因及預防

[摘要] 通過對大體積混凝土的裂縫產生的原因進行分析，并針對大體積混凝土的裂縫產生的原因而采取各項措施來預防大體積泵送混凝土的裂縫的產生，為生產提供依據。

[關鍵詞] 大體積混凝土；裂縫；防裂措施

[中圖分類號] TU 528.1 [文獻標志碼] A [文章編號] 2095-4085（2012）-07-0100-02

隨著我國建筑行業施工技術的不斷提高，大體積混凝土技術已廣泛應用于工程項目中，而在今天，混凝土的裂縫較為普遍，在大體積混凝土工程中裂縫幾乎無所不在。在施工中混凝土常常出現裂縫，影響到結構的整體性和耐久性。因此，在大體積混凝土中，預防混凝土裂縫產生具有重要意義。本文僅對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

1 大體積混凝土裂縫產生的分析

混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝土的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔，而當混凝土的本身的粘結力等束縛力對這些應力不在能夠承擔時，裂縫便產生了。其過程主要有凝結前、凝結后兩個階段。

1.1 凝結前

在凝結前造成裂縫主要原因是在水化過程中水泥-水體系的體積變化產生的應力。當混凝土中的水泥與水發生反應，水泥水化物的體積會小于水泥和水的體積之和，加上混凝土內部自由水析出，混凝土內部會形成毛細管，毛細管張力會導致混凝土開裂；同時混凝土里水泥的水化反應是一個放熱的反應，這種反應將使混凝土內部溫度升高，產生體積膨脹，待水化反應減慢以后，混凝土體積會收縮，因而引起應力變化而使混凝土出現裂紋。

1. 2 凝結后

在混凝土凝結后，混凝土的物理、化學反應并沒有終止，而還在緩慢地持續。當混凝土置于未飽和空氣中會由于水分喪失而引起干燥收縮。水分蒸發使干縮產生的拉應力大于砼的抗拉強度，使砼產生裂縫。它的主要特征是表面開裂，走向縱橫交錯，沒有一定的規律，形似龜紋，縫寬和長度都很小既收縮裂縫；同時由于混凝土已經凝結，混凝土的熱傳導性將大大的降低，而混凝土中 的水化反應卻并沒有停止，混凝土里水泥的水化反應是一個放熱的反應，這種反應將使混凝土內部溫度升高，產生體積膨脹，待水化反應減慢以后，混凝土體積會收縮，因而引起應力變化而使混凝土出現裂紋，在以后內部的冷卻期間會產生開裂。

當然除去水泥水化造成的原因之外還有很多，如水泥熟料鍛燒不充分，氧化鈣（CaO）和氧化鎂（MgO）以游離狀態存在，并且產生過量的石膏。因為它們的水化過程延遲或很慢，導致水泥已凝結硬化后繼續水化而產生水化產物，又由于水化產物的體積比它原始游離caO和MgO等的體積大得多，這種在硬化的混凝土中的不均勻的體積膨脹使路面出現龜裂、斷板等；骨料的級配不合理使用過多小顆粒細砂已及等，也會造成一定程度上的混凝土裂縫。

2 針對混凝土裂縫產生的原因可采取的措施

2.1 降低大體積混凝土中的水化熱

通過以上的分析不難發現，降低大體積混凝土中的水化熱，將是改善混凝土裂縫的重要措施，其主要措施：

（1）選用低熱或中熱水泥（如礦渣水泥、火山灰質水泥或粉煤灰水泥）配制混凝土。

（2）選用粉煤灰、礦渣等摻合料來部分取代水泥，不但能夠降低延緩混凝土的水化熱峰期，同時，能夠改善混凝土的改善和易性。

（3）使用合理的劑如減水劑等，在同強度同稠度的情況能夠大幅度的減少水與水泥的用量，減少水化反應熱量。使用緩凝劑能夠能夠降低延緩混凝土的水化熱峰期等。

（4）在基礎內部預埋冷卻水管，通入循環冷卻水，降低混凝土水化熱溫度。

（5）合理地分縫分塊。

2.2 加強對混凝土凝結后的養護

針對水分流失等造成的水化反應不均等，要加強養護，如在混凝土的表面加蓋草柵，定期撒水等。

2.3 注意對混凝土的原材料進行檢驗和選擇

針對由材料原因造成的混凝土裂縫，如水泥安定性，要加強對水泥中游離CaO、MgO檢驗等；改善骨料的級配，沖洗骨料降低骨料中的含泥量。

3 結語

大體積混凝土裂縫的產生，其原因是多種多樣的。以目前我們的施工管理水平和技術管理水平，要徹底解決和消除大體積混凝土裂縫問題是十分困難的。但只要我們能夠積極分析造成大體積混凝土裂縫的主要原因，并針對其原因結合實際進行多方改進，就一定能夠“預防為主”減少大體積混凝土的裂縫，使損失降到最低。

作者簡介：魏巧云，（1961—），女，工程師，大學學歷，從事工程管理工作。