土木施工中大體積混凝土裂縫成因及其防治措施分析

摘要：在工程的項目施工中，我們常常會遇到大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的問題，在土木施工中，此問題尤其突出。施工中由于受客觀周圍環(huán)境的影響，大體積混凝土的施工受到空氣溫度和濕度的變化，再加上混凝土本身的脆性不均勻致使了裂縫的產(chǎn)生。本文通過分析裂縫的成因，找出了相對應的措施。

關鍵詞：土木工程；裂縫的成因；主要防治措施

在土木工程項目中，大體積混凝土是大家關注的問題，在做基礎性工程建設中更是占據(jù)關鍵的地位，它關乎著施工過程和建筑物使用的安全性能。我們常見的大體積混凝土裂縫類型有表面型裂縫、深層型裂縫和貫穿型裂縫。前者對建筑物安全性和結(jié)構應力的影響不大，后兩者必須采用工序復雜的修復才能使用。所以我們必須找出成因和措施，以有效防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生。

一、大體積混凝土裂縫的主要成因

（一）溫度和濕度因素

大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生與施工現(xiàn)場的溫度和濕度緊密聯(lián)系。混凝土在硬化過程中水泥產(chǎn)生水化熱，釋放出大量的熱量，致使混凝土內(nèi)部的溫度越來越高。而因為大體積的混凝土的橫斷截面面積過大，熱量不能及時的散發(fā)出來，在表面形成了拉應力。同時受到外部溫度的影響，內(nèi)部高于外部溫差，形成較大高低溫差，而混凝土本身具有脆性，抗拉強度達不到抗壓強度的1/10，當表面拉應力達不到抗裂要求時勢必產(chǎn)生裂縫。

（二）混凝土的材質(zhì)和配比

普遍來說，鋼筋混凝土的拉應力主要是由鋼筋承受的，混凝土是脆性結(jié)構，只承受小部分的壓應力。在澆筑混凝土過程中，由于混凝土抗拉強度低、原材料配比的不均勻和施工的技術問題，極易在短時間內(nèi)超出可以控制的伸縮范圍，而導致出現(xiàn)裂縫。

二、大體積混凝土裂縫防治的主要措施

（一）控制溫度

從控制溫度上改善裂縫有以下幾點：第一，控制混凝土中的水泥的摻合量，優(yōu)化混凝土的水泥骨料配合比，增加骨料級配。在澆筑大體積混凝土時摻入一定比列的粉煤灰，以降低混凝土水泥在水化熱過程中引起的的內(nèi)部高溫，提高混凝土的密實度和后期強度，增強其抗?jié)B能力和抗裂能力，達到降低混凝土的收縮值；第二，混凝土拌合時加水或者用水沖刷碎石使其冷卻，以降低澆筑混凝土時的溫度；第三，采用層面散熱，減少澆筑混凝土的厚度；第四，可在混凝土中預埋冷水管，以冷水急速降溫；第五，嚴格拆模時間，外部溫度急降時要做好保溫工作，防止混凝土表面的溫度落差拉大；第六，冬季施工時，保證澆筑面的保溫。

（二）選擇適當?shù)乃嗥贩N和用量

材料選用時，我們需注意兩個問題：第一，分析所選材料的特點及用量，應根據(jù)水泥材料礦物含量的不同選用不同的水泥品種和用量。例如依據(jù)水泥礦物的發(fā)熱量和速度區(qū)分，排第一的是鋁酸三鈣，依據(jù)其他成分，第一的是硅酸三鈣，第二的是硅酸二鈣。

（三）使用外加劑

適量的在混凝土中使用外加劑，不僅可以提高混凝土的抗裂能力，改善其性能，還能減少養(yǎng)護時間，防止混凝土表面產(chǎn)生干縮和開裂，提升其耐久性。混凝土中有很多毛細孔道，養(yǎng)護混凝土時水汽蒸發(fā)會導致毛細孔道產(chǎn)生擴張力，大量出現(xiàn)后致使混凝土產(chǎn)生干縮和變形。六十年代有人提出研究，如果我們利用表面張力的原則，增大毛細孔道的直徑以減小水汽蒸發(fā)時產(chǎn)生的擴張力，降低混凝土的干縮變形。但研究表明，這會影響混凝土最終的強度。為此，我們在外加劑上做了更多的研究和改進，研究表明在混凝土中加入減水防裂劑對混凝土的伸縮和防裂具有幾大優(yōu)勢策略：第一，水灰比一直是混凝土收縮研究的關鍵因素之一，在混凝土中如果添加了減水防裂劑，可以使水的用量在原有基礎上降低百分之二十五；第二，使用減水防裂劑，水泥可以減少百分之十五的用量，減少部分的體積可以用骨料進行填充，并且不會影響混凝土最終的強度。水泥漿在混凝土中的粘稠度減少，有效抑制泌水性，以降低伸縮變形的可能性。水泥用量的減少還降低了緩凝時間，控制了混凝土的塑性收縮性；第三，減水防裂劑可以大幅度提高混凝土的抗拉強度和抗裂性，在混凝土表面經(jīng)過碳化收縮形成微膜，可以有效的防止水分蒸發(fā)帶來的干裂收縮。

（四）做好預防工作

貫穿型裂縫是一種切斷混凝土結(jié)構斷面的裂縫，極大可能破壞了混凝土的結(jié)構性和穩(wěn)定性。這種嚴重的裂縫需要花費龐大的精力修復，為了防止這種情況發(fā)生，首先得嚴格施工工序，做好工序監(jiān)督工作，在施工中有預見性的發(fā)現(xiàn)問題，并立即反饋和整改，以防止問題的嚴重性。

（五）增強管理，提高施工質(zhì)量

在混凝土施工過程中對澆筑和振搗工序嚴格控制。建筑塊的縫隙之間合理控制大小，減少混凝土之間的隔開長度；安排施工工序要適當，控制基礎起伏的大小；在澆筑時，加強控制材料的質(zhì)量，嚴格規(guī)范澆筑工藝；在添加了外加劑的混凝土中，使用引氣劑吹出微小的氣泡，以降低混凝土的膨脹壓力。

（六）混凝土的養(yǎng)護

混凝土的早期表面失水是混凝土養(yǎng)護的核心內(nèi)容，混凝土通過前期水化作用，需要水分幫助水泥進行水化作用。在傳統(tǒng)的混凝土施工過程中，混凝土泌水量較大，常常利用二次收漿法再進行養(yǎng)護，以防止塑性過長產(chǎn)生干縮裂縫?，F(xiàn)代的混凝土因為高性能，幾乎沒有泌水情況，但在大風或者溫度高的外力作用下，混凝土的水分蒸發(fā)加速，表面極易出現(xiàn)干縮裂縫，所以必須在最終凝結(jié)前進行抹面以閉合裂縫。

結(jié)束語：

綜上所述，土木工程中的大體積混凝土裂縫的形成與外界空氣中的溫度和濕度有必然聯(lián)系，致使其存在不可抗力。而通過實際及研究表明，在澆筑混凝土時嚴格材料和工序，選用合適的的水泥品種和用量，添加適當?shù)臏p水防裂外加劑，再掌握好后期的養(yǎng)護及預防工作，盡可能的減小裂縫的發(fā)生概率，以避免大體積混凝土裂縫對建筑物和施工中帶來的危害。

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