建筑工程施工大體積混凝土裂縫防治措施

魏忠民

摘 要：大體積混凝土在建筑、橋梁等工程建設中應用較為廣泛，其施工質量直接影響著工程功能實現及其應用安全性、耐久性。在建筑工程施工中應用大體積混凝土，其裂縫問題較為突出，重視并加強大體積混凝土裂縫防治成為了建筑工程施工的重要內容。結合實際工程，分析大體積混凝土裂縫類型、成因，提出一定的裂縫防治措施，以實現建筑工程整體效益。

關鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；裂縫；防治；措施

1 工程概況

某建筑工程整體高度為51.4m，屬于高層建筑工程，占地面積為2600m2，總建筑面積設計為26400m2，設置兩層地下室，地上工程共設計15層。建筑工程基礎底板設計為整體式筏片基礎，其基礎底板寬度值、長度值及厚度分別為42.4m、56.5m、1m，局部底板厚度值達到2m。該建筑工程在混凝土施工作業中，要求一次澆筑完成，建筑底板工程混凝土用量在3120m2左右，其鋼筋用量設計為1100t。為確保工程施工要求，決定在該工程底板施工中應用大體積混凝土，并提出大體積混凝土裂縫防治措施研究。

2 建筑工程大體積混凝土及其裂縫形式

按照相關規范規定，大體積混凝土指的是混凝土結構實體最小尺寸不低于1m的混凝土形式。在建筑工程中應用大體積混凝土，其施工特點主要表現為：整體性要求高，要求施工過程中連續澆筑，多不設置施工縫；結構體積大，其混凝土用量較大，內部會產生較大水化熱，產生較大溫度應力，引起混凝土裂縫問題。從整體而言，大體積混凝土施工較為便捷，其整體結構性強，耐久且環境適應性較好。

一般而言，在建筑工程大體積混凝土施工中，可以將其裂縫劃分為兩種主要形式，即表面裂縫與貫穿性裂縫。其中表面裂縫多不規格，集中于混凝土表面，其對建筑工程混凝土性能影響較小，但如不及時處理，則會引起混凝土裂縫進一步發展；貫穿性裂縫屬于建筑工程中需要嚴重關注的問題，其裂縫對混凝土結構及混凝土性能造成嚴重印象，嚴重則會導致其混凝土功能喪失，影響建筑工程安全性。

3 建筑工程大體積混凝土裂縫成因淺析

在建筑工程施工中，大體積混凝土裂縫成因較多，為確保工程質量及效益，需要對混凝土裂縫成因進行探討，并提出相關對策。

3.1 水泥水化熱引起裂縫。大體積混凝土其混凝土用量較大，在混凝土澆筑后，水泥水化過程中則會釋放出較大熱量，受混凝土結構限制及熱量影響，混凝土內部溫度增加。然而混凝土表面散熱條件與內部散熱條件不同，從而在整個混凝土結構中，其內外形成一定的溫度梯度，產生溫度應力，當其拉應力超出設計混凝土承受極限強度時，則會引起裂縫問題。溫度應力屬于大體積混凝土產生裂縫的最主要因素。

3.2 混凝土收縮引起裂縫。混凝土硬結過程中，其體積縮小的現象即混凝土收縮，引起混凝土裂縫的主要原因為混凝土溫度收縮、塑性收縮及干燥收縮。在混凝土凝固過程中，其混凝土內部水分蒸發，容易引起干縮變形，并引發裂縫問題。

3.3 施工環境的溫度與濕度變化引起裂縫。在大體積混凝土施工過程中，如外界溫度變化較大，則會對大體積混凝土裂縫產生一定影響。如外界溫度越高，其混凝土澆筑溫度則偏高，如其溫度降低，則會引起混凝土內部溫度與外部溫度差較大，其溫度應力較大，引起混凝土裂縫問題。此外，施工環境其濕度變化，也會直接對混凝土干縮產生影響。

引起大體積混凝土的原因較大，具體而言，如大體積混凝土設計不當，混凝土原材料選擇不合理，配合比設計不科學，應用較大水化熱水泥等，缺乏對混凝土澆筑溫度及澆筑后養護的重視，均會引起混凝土裂縫問題。

4 建筑工程施工應采取的具體措施實現大體積混凝土裂縫防治

在該建筑工程中，其建筑底板設計應用C25、C30、C60三種標號混凝土，不得存在冷縫，要求建筑底板混凝土一次成型，為防止出現混凝土裂縫，要求采取積極有效的控制措施，具體如下：

4.1 選擇應用適宜水泥，嚴格控制水泥用量。大體積混凝土其溫度提高，主要熱源為所應用水泥在水化反應過程中所產生的大量水化熱，為此，通過降低水化熱強度，可以有效降低混凝土內部與外部溫差，降低裂縫產生。在該建筑工程中，選擇應用低熱水泥品種，從根本上進行大體積混凝土溫度控制。一般工程中多采取礦渣硅酸鹽水泥，這種水泥低熱，且在混凝土中其受活性氧化鋁、石膏、氫氧化鈣等影響，其于常溫下的水化熱反應較為緩慢，早期混凝土強度較低，后期混凝土其水泥強度較高，整體混凝土強度較好，有利于降低混凝土裂縫。加強混凝土配合比設計，通過設計優化，在確保混凝土性能的基礎上，降低混凝土水泥用量。

4.2 確保混凝土骨料應用質量。骨料為混凝土原材料的重要部分，直接影響著混凝土強度、承載力及整體質量。在骨料選擇時，應結合工程實際，加強骨料檢查，確保骨料其級配、粒徑、細度模數等參數符合設計要求，確保粗骨料應用可以滿足混凝土模板施工、鋼筋布置間距的實際要求，盡量選擇應用級配好，粒徑較大石子，一般細骨料選擇應用優質中粗砂，其細度模數多控制在2.6-2.9范圍內。此外，在混凝土拌合時，應摻入適量的化學添加劑及粉煤灰，通過減水劑可以增加其流動性，降低水化熱，延緩水化熱釋放速度，應用粉煤灰則可以有效降低水化熱。

4.3 控制混凝土澆筑溫度。大體積混凝土在攪拌過程中，應依據施工環境，合理控制混凝土拌合溫度，如外界環境溫度較高，則應采取降溫措施，如對石子進行灑水降溫，在混凝土拌合過程中加強溫度控制，可以摻入一定冰塊，降低混凝土拌合溫度；嚴格控制混凝土運輸時間與運輸溫度，保證混凝土澆筑作業時其溫度適宜。在混凝土澆筑過程中，可以采取分層澆筑方式，提高其散熱效果，降低混凝土澆筑溫度，可以有效防止內部及外部溫差過大引起的裂縫問題。在該建筑工程中，其將混凝土澆筑溫度控制在20℃左右，盡量選擇在早晨與晚上進行混凝土澆筑作業，并對混凝土材料搭設涼棚，有效控制混凝土澆筑溫度。

4.4 埋設冷卻水管。在混凝土中預埋一定的網狀水管，通過冷卻水管進行冷水循環，降低混凝土內部溫度，冷卻水可以應用多種水源，如河水、地下水等，結合實際需要，控制冷卻水循環時間與冷卻水水流量。

4.5 加強后期養護。大體積混凝土在澆筑作業后，應加強混凝土保溫與保濕養護作業，對防止混凝土裂縫，保障混凝土質量發揮著重要作用。通過加強保溫保濕作業，可以有效降低混凝土內部與外部之間的溫差，能夠延緩混凝土冷卻速度，有效防止混凝土裂縫問題。

5 結語

該建筑工程在施工過程中，為解決大體積混凝土裂縫問題，嚴格控制混凝土原材料質量，優化混凝土配合比，采取分層澆筑工藝，嚴格按照規范要求進行施工作業。為及時掌握底板混凝土溫度狀況，布置一定的測溫導線，并依據溫度測量結果，采取相應的養護措施。實踐證明，該工程采取積極有效的控制措施，其建筑工程基礎大體積混凝土施工質量良好，切實保障了其施工質量及施工效益，實現了良好的經濟效益。

參考文獻

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