建筑工程大體積混凝土裂縫問題與控制技術

■趙一航 ■泗洪縣興達房屋建設有限公司，江蘇 泗洪 223900

前言

隨著我國經濟的發展和科學的進步，各行各業在逐漸科學化和現代化，在建筑行業里就體現的比較明顯，現在的建筑大部分都在使用大體積混凝土的建設，什么事都有利和弊的兩面行，大體積混凝土的使用能大大提高建設的工程量，但由于大體積混凝土的量較大，在澆灌混凝土使用的量就大，再加上澆灌程序復雜，若操作不當就容易產生各種混凝土結構裂縫。

1 大體積混凝土的裂縫問題分析

1．1 結構型裂縫

在建筑物建設過程中，大體積混凝土要和地基澆灌在一起，在經過一段時間后，產生的溫度會慢慢冷卻，此時會與地基產生一定的拉應力，由于混凝土的抗拉應力性能低于抗壓應力性能，就會在混凝土中出現垂直裂縫。

1．2 溫差裂縫

在大體積混凝土的澆灌過程中，外界溫度的大小會對其產生溫度應力有一定的影響。由于大體積混凝土內外層的溫度差異引起溫度應力，此時就會產生裂縫。

1．3 干縮裂縫

在混凝土中的水分有三分之一是水泥硬化的需要，而剩下的水分大部分都揮發了，揮發的水分會導致大體積混凝土的收縮，在混凝土內部產生很大的收縮應力，從而導致混凝土的裂縫。

1．4 水化熱裂縫

水泥在水化的過程中要釋放一定的熱量，由于大體積混凝土有一定的厚度，表面體積相對小些，從而使水泥產生的熱量存在結構內部散熱不出去，溫度越積越高，導致內外溫差增大，產生溫度應力和收縮應力，不過其主要在早期出現裂縫的可能性較大。

2 大體積混凝土的裂縫控制技術

2．1 材料方面

(1)原材料

水泥：在大體積混凝土的建設中，水泥的選用起到至關重要的作用，水泥的質量直接影響水化熱產生的概率，在用量上也要嚴格把握，選用優質合格的水泥，確保達到能進工地使用的各項要求。

粗骨料：工地上統稱的粗骨料也就是我們說的石子，對選用水泥的要求一樣，石子的質量必須符合進工地的要求，含沙量越小的石子越好，能使它和混凝土有較好的融合度，增強抗壓強度，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少的目的。

細骨料：細骨料就是指的沙子，建設中所選用的沙子不是越細越好，而是顆徑較大的中粗沙，含泥量必須嚴格按不同強度等級混凝土的要求進行選用，按照規定使用，能減少用水量和水泥用量，從而減少混凝土收縮。

粉煤灰：現在技術先進了，為了提高工作進度大部分都在采用泵送混凝土，為了讓混凝土方便泵送，可適當的摻合些煤灰粉，不過量一定控制在不能高于10%。

外加劑：添加外加劑的作用是為了提高混凝土的的抗裂性，摻加外加劑可以降低水泥水化熱的周期表現，為預防大面積混凝土由于收縮導致裂縫做好防御準備。

超細粉：超細粉是指礦物質粉不能大于10μm的粒徑，礦物質的超細粉在混凝土中起到很多功能，是HPC的重要組成部分，重要能保持混凝土的耐久性效果。

(2)配合比

在大體積混凝土建設工程中，建設原材料的配定是很重要的，如果材料的配定比例不符合規定的要求，會導致建筑體本身出現一系列問題，就像本文提到的大體積混凝土裂縫問題。所以混凝土的配合比要嚴格按照國家現行的《混凝土結構工程施工及驗收規范》、《普通混凝土配合比設計規程》和《粉煤灰混凝土應用技術規范》中的規定進行試配。不過要做到就是對事的的原則根據不同建設工程對混凝土的設計強度等級和各項技術指標，提前做好混凝土的試配工作。

2．2 施工工藝

大體積混凝土在澆筑前要做好各方面的準備工作，如優質砂石料的防嗮;水泥通風干燥存放;天氣較熱時使用地下涼水些;混凝土的拌制和運輸，要在攪拌混凝土時要根據要求采用二次投料法等。

(1)混凝土的澆筑

在做混凝土澆筑前，要做出具體的澆筑方案，應考慮建設架構的大小和鋼筋部屬的疏密情況，以及預埋的管道和地腳螺栓的預留等。對應混凝土的供應和水化熱影響因素有多種方法。

有全面分層法：就是在澆筑過程中先把第一層表面完全澆筑完成后，在第一層還沒完全凝固的情況下，然后再開始第二層的澆筑，就這樣逐步澆筑，一般都是建筑結構平面面積小的工程使用這類方法。在操作工程中可以從短邊開始延至長邊，根據實地情況還可以分成兩段從中間向兩端或者從兩端向中間都可以同時進行澆筑。

分段分層：由于單位時間內要求供應的混凝土較少，結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程，就適合選用此分段分層的方法，就是在澆筑的第一層開始連續不斷的延伸工作到最后一層，這時第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑。

最后常用的就是斜面分層法了，要求斜面的坡度要小于結構的1/3，適用于結構的長度大于厚度的3倍的情況，混凝土從澆筑第一層開始，依次往上澆筑。

(2)混凝土的振搗

混凝土振搗是為了使結構整體踏實，在振搗過程中，要全面振搗，按照規定控制振搗時間，以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為標準。

(3)混凝土的養護。

混凝土的養護是為了在建筑澆筑后及時保濕，讓混凝土處于一個濕潤的狀態，不讓水泥盡早的硬化，使混凝土的表面和內部溫度差相協調，以至于增強混凝土的抗裂能力，如果不及時保濕，混凝土的表面風干的較快，和內部溫差相差很大，就容易出現干縮裂縫的產生。

2．3 混凝土的溫控

從大體積混凝土建設工程來說，導致混凝土的裂縫先要從源頭控制，溫差的不同時導致裂縫的首要因素，要第一時間進行溫差控制。根據澆筑經驗來看，在大體積澆筑后的4d內，這階段混凝土的強度最低，混凝土的抗拉強度就抗不住溫差導致的裂縫，在這時候就應該及時做好結構表面覆蓋保溫養護或者鋪蓋保溫膜保濕工作，對于在那個階段時間點設置保溫覆蓋層，就要根據混凝土的工程情況和規定實際操作。

現代科學技術比較發達，對于如何檢測混凝土的內部溫度，有專門的儀器來監測，比較方便實用，它就是傳感器，可以在混凝土內部不同位置進行施工過程的監測，為了方便記錄，在混凝土澆筑前就預埋傳感器。一般情況下，測溫應在澆筑任務完成12h后開始，這樣能增加混凝土的設計養護強度，提高混凝土的抗裂性能，把防預裂縫的工作做到更到位。

3 結語

在大體積混凝土裂縫的過程中，其結構溫度裂縫是一綜合性問題，在不斷的工作實踐中得出要做到具體問題具體分析，根據不同問題進行控制，實踐就是經驗，從建筑工程的實踐中得出幾點防裂縫措施以供參考和借鑒。如在實際工作中要分段處理、科學施工、嚴把選用混凝土原材料質量關和要遵循規定要求配合比例、根據裂縫的原因選擇適當的防預和養護方法，還要結合現代的計算機科學技術信息化施工管理。

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［3］王輝．淺談建筑中大體積混凝土防裂縫控制措施［J］．山西建筑2010，02．

［4］姚麗華．建筑施工中大體積混凝土裂縫的成因機理及對策［J］．建材發展導向，2013，22．