建筑工程大體積混凝土裂縫的成因與防治措施探析

李世杰

摘 要：隨著社會和經濟的發展，人們對建筑的使用功能要求越來越高，同時由于人口的增加與有限的土地資源之間存在尖銳的矛盾使得當代的建筑工程中高層建筑越來越多，設計、施工過程中對大體積混凝土的應用越來越多，而同時在實際應用中管理人員與施工人員對大體積混凝土的構造的知識還較為匱乏，導致施工過程中混凝土構件經常出現各種形式的裂縫，對建筑物整體的質量造成嚴重的影響，因此必須找到裂縫形成的原因并施以相應對策，從而提升建筑工程的質量。文章分別介紹了建筑工程大體積混凝土裂縫的成因以及相應防治措施。

關鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；裂縫；成因；防治措施

前言

在建筑工程大體積混凝土的施工過程中由于施工工藝控制等方面的原因使得混凝土構件會出現各種類型的裂縫，這些裂縫的存在會不同程度地影響建筑物的質量和功能，例如表面淺裂縫影響建筑物的外觀，而較深的裂縫則會造成混凝土內部鋼筋被銹蝕以及混凝土的碳化，并隨著裂縫的深入這種影響越來越大，從而給質量事故埋下隱患。作為建筑工程混凝土施工的設計、技術管理和操作人員一定要不斷學習大體積混凝土方面的知識并總結經驗，以最大程度低避免混凝土產生裂縫，保證建筑物的質量。

1 建筑工程大體積混凝土裂縫的成因

1.1 原材料的影響

首先，不同品種的水泥在干燥后的收縮幅度不同，同時不同標號的水泥抗拉強度也有較大差異，另外各種水泥的水化熱指標相差較大，因此在大體積混凝土施工中如果對水泥的選擇不當就會造成入模溫度過高以及混凝土構件抗拉強度小，不足以抵抗混凝土內部拉應力的作用而出現裂縫。

其次，骨料的級配如果選擇不得當就會導致混凝土構件的強度受到影響，降低混凝土的收縮性能。

最后，構成混凝土材料的配合比如果設置不當，如水泥的使用量過大就會增加水泥在凝結過程中水化熱的增加，同時如果各種填料的使用不當也會降低混凝土的強度，增加裂縫出現的可能。

1.2 混凝土收縮的影響

在大體積混凝土構件澆筑完畢后會在自然力如風、光照等的作用下表面失水，從而引起混凝土表面的硬化收縮，這種收縮的形式一般可以細化為塑性收縮和干縮，其中塑性收縮是發生在澆筑后的四五個小時之內，這種收縮力會受到混凝土內部的粗骨料以及鋼筋的阻抗而在內部產生拉應力，當這個拉應力大過混凝土抗拉強度就會產生沿著鋼筋方向的裂縫，一般這種裂縫深度較深；而干縮是由于混凝土表面失水速度過快，遠遠大于混凝土內部失水速度，因此表面收縮量較大，當這種收縮力大于其抗拉強度時就產生了沿著混凝土構件表面的不規則裂縫。

1.3 混凝土內外溫差的影響

構成混凝土的主要材料水泥本身會產生大量的水化熱，在混凝土澆筑完畢后其內部會產生一系列的化學反應，這些都導致了在混凝土結構的內部溫度的上升，另外一方面由于大體積混凝土厚度較大，傳熱系數低，外部與外界環境接觸，很快達到環境溫度，而大量的熱積聚在內部無法散發，這就形成了較大的內外溫差，這種溫度梯度使混凝土內部膨脹而外部收縮，當拉應力的作用大于混凝土的抗拉強度就會產生裂縫，而且這種裂縫較為常見，并危害很大，必須采取措施盡量消除。

2 建筑工程大體積混凝土裂縫的防治措施

2.1 原材料方面

選擇合適的原材料是從源頭上控制大體積混凝土裂縫的重要舉措，一方面構成混凝土的原材料要滿足抵抗各種作用產生的拉應力的強度要求，另一方面要盡量降低由于材料本身產生的熱量，基于這樣的目的，一般優選地水化熱、干縮值小的水泥，并優化粗細骨料的級配，嚴格控制骨料的含泥量等，另外為降低水泥產生的水化熱，要盡量降低水泥的用量，可采用一些外加劑來部分代替水泥，如適量的粉煤灰，并可通過添加一定的減水劑減少單位材料的用水量。

2.2 施工過程控制

對大體積混凝土來說，控制其裂縫產生的最重要工作就是在施工過程中掌握好相關技術要點，具體來說有以下幾個方面。

第一，為降低混凝土的入模溫度，可在攪拌混凝土時用冰冷的地下水來攪拌混凝土，或者向攪拌機內添加冰屑等實現混凝土的降溫，盡量避免高溫環境下澆筑，使澆筑后的混凝土構件初始溫度大幅降低，有利于控制溫度裂縫。

第二，在混凝土澆筑過程中要做好振搗與二次振搗工作，以增強混凝土構件的整體性和密實度，在振搗過程中要掌握快插慢拔的要點，并在振搗上一層混凝土時保證振搗棒插入到下一層混凝土中。

第三，為使混凝土構件內部的溫度得以有效導出，可在澆筑混凝土之前在模板的內側空間預埋可通入循環冷卻水的金屬水管，在混凝土澆筑完畢后投入循環冷卻水，通過流動的水將混凝土內部的熱量帶出，以降低混凝土構件內外溫差，從而有效消除溫度梯度，減少裂縫產生的概率。

第四，要做好大體積混凝土溫度的監控工作，在澆筑之前，對水泥水化熱進行測定，澆筑過程中對澆筑完畢的表面及表面以下一定深度的溫度進行不少于一天兩次的監控，以掌握大體積混凝土的實時狀態，如發現異常可采取及時有效的措施。

第五，為抵抗裂縫的產生，可在適當部位設置預留的伸縮縫，將整個混凝土構件分割成若干部分，另外也可在部分位置采用微膨脹混凝土施工以補償各種原因引起的表面收縮。

2.3 做好大體積混凝土澆筑完畢后的養護工作

在大體積混凝土澆筑完畢后，為延緩混凝土表面溫度降低的速度并防止混凝土表面水分的過快蒸發，應當及時對其進行保溫和保濕的養護工作。實際工作中，一般采用定時的澆水的方式以保持大體積混凝土表面的水分，并通過覆蓋養護膜、噴灑養護液等方式對混凝土構件養護。

3 結束語

綜上所述，對于建筑工程大體積混凝土來說產生裂縫是較為常見的質量缺陷，一般與原材料、溫度和干縮等有關，在實際工作中要從這些可能導致大體積混凝土產生裂縫的潛在因素出發，選擇合適的原材料，做好大體積混凝土的施工過程和澆筑完畢后的養護工作，以最大限度地避免或減少各種裂縫的產生，從而確保建筑工程質量不受影響，達到預期的質量目標，對建筑施工企業來說具有十分重要的現實意義。

參考文獻

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