淺析大體積混凝土裂縫成因及防治措施

石洪義

摘 要：在工程建設中經常會遇到一些大體積砼構件，但大體積砼在施工過程中會出現不同程度的裂縫，影響工程的使用功能和耐久性，嚴重的還會危及結構安全，所以，控制大體積砼的裂縫成為工程技術人員的一項長期任務。結合多年的現場施工經驗，淺析大體積砼出現裂縫的原因，總結控制裂縫的方法，以供其他工程技術人員參考。

關鍵詞：大體積混凝土；混凝土裂縫；施工工藝；工程安全

中圖分類號：TV544.+91 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0061-02

大體積混凝土在工程中比較常見，但多數大體積砼的標號并不高，所以施工單位對大體積混凝土的施工重視程度較低，施工管理人員往往憑借經驗工作，其質量控制意識松懈，忽視對大體積混凝土的監測、監控，在大體積混凝土的澆筑、養護工作中也較為隨意，沒有引起足夠的重視，出現各種砼的裂縫病害，有的甚至危及到混凝土結構的使用和安全。

1 大體積混凝土的概念和性質

目前，國際上對大體積混凝土尚無明確、統一的定義。在我國，普通混凝土配合比設計規程中有如下定義：“混凝土結構物實體的最小尺寸≥1 m，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土，被稱為大體積混凝土。”

大體積鋼筋混凝土結構的特點是體積大、整體性要求高。在砼澆筑完畢后的凝結硬化過程中，水泥水化作用放出的熱量使砼內部溫度逐漸升高，水化熱不易散出，導致砼產生極大的內外溫差，使砼產生裂縫。如何科學地優化施工技術方案，合理組織施工，控制砼內外溫差，防止大體積砼裂縫產生，是大體積砼施工質量的關鍵問題。

2 產生裂縫的原因

2.1 混凝土收縮產生的裂縫

在砼澆筑完成后的一段時期內，由于水泥硬化時產生收縮，砼表面會出現微細縫隙，隨著表面水分的散失，砼表面收縮逐漸加快，縫隙逐漸發展為小裂縫，隨著時間的推移而發展為更明顯的裂縫。

2.2 砼內外溫差產生的裂縫

在工程施工階段，砼受外界氣溫的影響比較大。內部砼在硬化過程中由于水泥發生水化反應，產生的水化熱不易散失。當外界氣溫下降，特別是氣溫驟降時，會出現砼外層與內部的溫度差，導致在砼內部產生溫度應力，當此應力超過混凝土內外的約束力時，就會產生裂縫。尤其是大體積砼，內外溫差比較大，更容易出現裂縫。

2.3 施工工藝不標準產生的裂縫

在進行混凝土澆筑的施工過程中，混凝土振搗不密實、澆筑順序錯誤、澆筑砼不連續或導致出現冷縫等會造成不同程度的裂縫。此外，在施工過程中，砼強度還不高時，受到其他荷載也會導致出現裂縫；拆模過早，混凝土強度不足，使得構件在自重或施工荷載作用下產生裂縫。

3 預防措施

3.1 優化結構設計

優化結構設計，減小砼構件斷面尺寸，可根據受力情況設計成空心結構、薄壁結構或預應力結構，或者采用新材料、新技術縮小大體積砼構件尺寸，并減少其數量。

3.2 優化混凝土配合比

在滿足規范和設計要求的情況下，盡量選用水化熱較低、安定性較好的水泥，并根據砼構件的使用部位盡量減少水泥用量，從而減少水泥的水化熱或摻配其他細粉材料，比如粉煤灰、礦渣粉、硅粉等，不僅可以降低水泥用量、水化熱，減小砼內外溫差，而且能提高砼的工作性能和強度，在一定程度上能起到減小砼構件尺寸的作用。

3.3 提高施工人員質量意識，加強施工過程管理

施工管理、技術人員要高度重視大體積砼的施工質量，在砼施工前必須編制專項方案，并進行評審，同時準備好附屬材料和一些輔助設備，包括水泵、導流管和測溫設備等，在多數情況下會在重要構件的模板和鋼筋中適當設置降溫導管。根據施工時不同的大氣溫度，可采用降溫法和保溫法施工。氣溫高時主要采用降溫法，包括降低砼攪拌用水溫度：澆筑混凝土后構件表面采用冷水養護降溫，利用預埋的降溫導管接通循環涼水來降低砼內部溫度，在整個養護內應始終保持砼濕潤，在進水口和出水口定時測量溫度。冬季可以采用保溫法施工。利用保溫模板和保溫材料防止砼表面溫度過低，以達到減小混凝土內外溫差的目的。冬季施工應注意升溫和降溫速率不能過快。在砼施工和養護過程中，及時測控溫度，控制砼結構內外溫差≤20 ℃。

3.4 改變施工工藝

改變一次澆筑成型的施工工藝，根據實際情況采用分層澆筑混凝土，充分利用預留施工面來達到散熱的目的。在砼澆筑前應要詳細計算：①安排分塊、分層澆筑的次序和流向；②澆筑厚度、寬度、長度；③前后澆筑的搭接時間。控制混凝土入模溫度并加強振搗，嚴格控制振搗時間、移動距離和插入深度，保證振搗密實，嚴防漏振或過振，確保混凝土均勻密實，控制好混凝土的坍落度。

4 結束語

部分大體積混凝土結構出現裂縫是不可避免的，即使采取相應措施，也仍有可能存在。但是，如果在設計中、施工中和后期養護中充分考慮，并在施工各個環節中精細化管理、精心施工，就能最大限度地避免大體積砼出現裂縫。這樣，即使砼出現了裂縫，只要是在規范允許的范圍內，就不會妨礙結構發揮其使用功能，也不會影響結構的安全。

參考文獻

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〔編輯：李玨〕

Analysis of the Causes of Mass Concrete Crack and Prevention Measures

Shi Hongyi

Abstract： In construction projects often encounter some of the large volume of concrete elements， but the large volume of concrete in the construction process will be different degrees of cracks， impacts of the use of function and durability， but also seriously endanger the structural safety， therefore， control of mass Concrete crack become a long-term task of engineering and technical personnel. Combined with years of experience in the construction site， causes of mass concrete cracks， the cracks summary method of controlling for other engineering and technical officers.

Key words： massive concrete； concrete cracks； construction technology； engineering safety