大體積混凝土裂縫控制探討

趙俊玲

(晉城宏圣建筑工程有限公司 048000)

大體積混凝土裂縫控制探討

趙俊玲

(晉城宏圣建筑工程有限公司 048000)

建筑行業蓬勃發展帶動了大體積混凝土的廣泛使用，在提升建筑效率的同時，也出現了不可避免的后果，即大體積混凝土容易出現裂縫，從而影響建筑質量，如何防止裂縫的產生，以提升建筑物的整體使用年限，是施工單位首要考慮的問題之一，對此，本文將詳細探究大體積混凝土出現裂縫的原因，并在詳細分析得基礎上提出相應的解決措施，為大體積混凝土的廣泛應用排除必要障礙。

大體積混凝土；裂縫；原因；措施

大規模建筑的興起加大了大體積混凝土的廣泛應用，其憑借結構緊實，強度大，施工簡單等優勢成為其受歡迎的主要原因，在實際施工過程中，大體積混凝土橫截面積較大，因水化作用形成的溫度差以及自身的收縮反應產生較大的溫度與收縮應力是產生裂縫的主要原因，其不僅影響建筑物自身質量，而且受裂縫的影響縮減了建筑物的使用年限，對此，詳細探究大體積混凝土裂縫出現的原因，并提出相應的解決措施。

一、裂縫出現的原因

1、水泥水化反應的整體影響。造成大體積混凝土出現的裂縫是其內部產生的大量熱量，而水化反應則是該熱量的主要來源，而大體積混凝土由于整體截面厚度大，內部產生的熱量不能及時向外排出，使得內部溫度驟然上升。該溫度升高的程度與所用水泥的質量、混凝土整體的厚度以及單位平均水泥使用數量等緊密相關，且溫度高低與以上部分為正比關系，即混凝土厚度、水泥用量越大等使得溫度升高越快，當混凝土內部溫度與表層溫度差異較大時，便形成溫度應力，從而產生溫度變形，當混凝土自身的內外約束力不能控制該溫度應力時，便形成裂縫。

2、混凝土自身內部與外在環境之間約束力的影響。當混凝土溫度緩慢升高時，內部產生較大的膨脹力同時受到外部環境的約束從而形成壓應力，而溫度降低過程中，則產生與壓應力對應的拉應力，除此之外，受水泥熱化反應的影響，在混凝土內部形成較高的溫度，其產生較強的膨脹效果，便形成壓應力，而在混凝土表層產生拉應力，若混凝土自身的抗拉能力低于拉應力時，裂縫便自然而然形成。

3、外部自然溫度產生的影響。尤其是在建筑施工階段，因外部環境的溫度變化對大體積混凝土整體施工效果產生重要的影響。導致裂縫出現的混凝土內部的溫度并不是水熱化反應單純造成的，其還受澆筑過程產生的溫度以及混凝土自身結構所散發的熱度的影響，而澆筑溫度與外部環境溫度成正比例關系，即外部環境溫度高，澆筑溫度也高，但外部環境突變，即溫度突然下降時，則使得混凝土內外之間形成巨大的溫差和溫度應力，這使得大體積混凝土出現裂縫。

4、混凝土自身收縮特性的影響。混凝土澆筑初期，其可塑性較強，即容易受外界壓力影響而出現整體變形，在其硬化階段，當混凝土上部的平均沉降受到阻礙，比如較大規模的混凝土成份或鋼筋等，或混凝土橫截面積較大，水平方向的收縮受到限制低于垂直方向的收縮效果，從而出現塑性收縮類裂縫。

二、控制混凝土裂縫的相關措施

1、施工前期準備工作。這包括混凝配土所用的材料、材料混合比例、材料品種選擇以及運輸過程對其產生的影響等。

（1）、優化水泥材料構成并控制其總體用量。

水泥的熱化反應是裂縫出現的主要原因之一，因此，降低水泥熱化反應產生的溫度差是控制裂縫出現的主要措施，這要求在選擇水泥時應采用初期水泥熱化溫度較低者，通過合理調配其礦物含量，使其水泥細度模數具備合理性。首先，優先采用低水化熱、中水化熱的混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等。其次，在保證水泥顆粒均勻的基礎上，盡量減少水泥的用量，進而降低混凝土在水熱化過程的溫度；加大外加用料以及添加劑的使用，可加大礦渣水泥在混凝土構成中的比例，并按照相關測量標準對水泥進行水化熱測定，盡可能保證其較低的水熱溫度。另外，做好骨料控制工作，在具體施工位置以及結構部件允許的前提下，優先使用碎石等顆粒較大的骨料，同時加入適度比例的其他骨料，以保證碎石骨料的連續級配，在骨料選擇時，應保證大體積混凝土整體顆粒間隙小、表面積小的原則，從而減少水泥用量，保證水熱化反應時產生較低的溫度。

（2）、合理調控配合比。一是拌合所需水量，應根據骨料顆粒粗細以及構成比例合理確定用水量，若投入水分過多，當混凝土硬化過程結束后，形成較多的孔隙，拌合過程中，水量越多，混凝土硬化后內部出現的孔隙越多，對其后期建設安全的威脅性較大，除此之外，當用水量超過混凝土攪拌既定要求，則降低其整體強度，同時加大了混凝土泌水的可能性，因此，合理控制混凝土拌合過程中的用水量，也是減少裂縫出現的重要措施;二是水膠比的控制。水膠比越高，混凝土整體的強度越低，內部出現孔隙的機率越大，出現裂縫的可能性也越大，保證合理的水膠比比例，是優化裂縫現象的重要舉措。

（3）、確保運輸與配置質量。混凝土的配制過程與運輸過程必須符合后期工藝開展的需要，攪拌運輸車必須時刻保證干凈無積水，防止無形中增加攪拌中的水量，運輸攪拌好的混凝土的運輸車應具備擋風、防寒、防水等外界環境的干擾，保證混凝土在施工之前水分流失較少，降低后期裂縫因運輸出現的機率。

2、優化施工工藝

（1）、全方位審查準備工作。依據施工圖紙，對施工現場環境、各類施工材料、施工所必須的模板、鋼筋設置、預埋結構等進行全面審查，待所有工作全面合格后再進行澆筑工作，防止因前期檢查不到位出現滲漏、錯埋等，不僅補救難度較大，而且影響整個施工方的利益。

（2）、采用合理分層澆筑。分層澆筑是保證混凝土整體結構緊實，強度大，借助層層壓迫力量，減少排除混凝土可能出現的空隙，以防止裂縫的出現，以下兩種方式較為常用：

第一，全方位分層：在澆筑完第一層后，其處于初凝階段時便進行第二層澆筑，以此方式實現層層澆筑，直到結束澆筑工作。當大體積混凝土橫截面面積相對較小時，可采用此種方法。

第二，按距離分層：從混凝土的底部開始澆筑，到相應的距離再進行另一層的澆筑，逐步向前完成整個澆筑過程，由于需要澆筑層數較多，完成最后一層的澆筑后底層混凝土并未凝結，便可在第二個相應距離進行澆筑，對于混凝土厚度較小而表面積卻相對較大的建筑結構可采用此類方法。

（3）、做好養護與降溫工作。

第一，運用蓄熱方法實現混凝土養護，例如，在盛夏天氣，當混凝土實現全部凝結后應即刻將塑料膜或保溫罩覆蓋其表層，塑料膜以及保溫罩的厚度應根據實際情況計算得出。

第二，在降溫過程中，應參照相關溫差標準，嚴格執行，包括混凝土自身內部溫差控制在20攝氏度以內，混凝土表層與相距表層50mm的大氣溫差控制在25攝氏度以內，每日混凝土降溫速率不高于2攝氏度等。

第三，大體積混凝土的養護周期為14天左右，當天氣過度炎熱或較冷時，可適當延長或縮減。除此之外，在養護期間，應做好養護工作檢查，以保證混凝土表層處于較為潮濕狀態，防止因溫度過高使水分全部蒸發，以出現裂縫。

三、結束語

在現有施工的基礎上，更新技術手段，深入了解大體積混凝土裂縫出現的原因，并以此為切入點，依據實際施工情況做出合理的控制措施，做好施工前與施工過程的監控工作，優化施工方案，加強養護，有效避免裂縫的出現。

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1007-6344（2015）10-0063-01