橋梁工程大體積混凝土裂縫的原因分析及質量控制解析

翟彥淋

湖南省瀘溪縣金沙混凝土有限公司 416100

摘要：當前公路工程施工在我國已經成為極為重要的施工項目，而橋梁工程施工的質量會給工程建設的整體質量與效果帶來極大程度的影響，為此，施工單位以及施工人員應該給予高度重視。但實際橋梁工程施工中，大體積混凝土常常出現裂縫問題，該問題不僅給公路的整體質量帶來消極的影響，同時還會增加資源壓力與施工成本壓力，為此，找出產生大體積混凝土裂縫的原因，并給予有效的措施解決這方面問題已經成為當務之急。本文主要針對橋梁工程大體積混凝土裂縫的原因分析及質量控制展開相應的分析，旨在為公路工程施工的整體質量提供保障。

關鍵詞：混凝土裂縫；橋梁工程；質量控制

伴隨當前橋梁施工技術的不斷發展，大體積混凝土裂縫問題成為橋梁結構中的重要問題，該問題的存在嚴重影響整體工程施工質量，增加我國的經濟負擔，不利于我國經濟的快速發展。為了控制好我國的橋梁結構，施工單位需要對混凝土的配合比設計規范給予嚴格的要求。

一、大體積混凝土產生裂縫的原因分析

一般情況下，大體積混凝土結構具有幾個方面的特點，如混凝土時脆性材料，抗拉強度僅在抗壓強度的十分之一左右；大體積混凝土的斷面一般較大，由于受到水泥的水化熱的影響，混凝土的內部溫度會隨之上升；同時在降溫過程中，受到約束條件的贏下，便會產生較大的拉應力；大體積你混凝土結構一般在表面配置較少的鋼筋，甚至不配鋼筋等。為此，拉應力一般需要混凝土自身承擔完成。

首先，受到水泥水熱化的影響，水泥水化過程這幾哦個你一般會放出大量的熱，并且會集中在澆筑以后的7天左右。通常，每克水泥灰釋放出大約500J左右的熱量，如果以水泥用量350Kg/m3-550Kg/m3計算的話，那么每立方米混凝土將會放出大約17500KJ-27500KJ的任亮，從而使得混凝土內部性能提升。尤其在大體積混凝土方面，這種現象將會更為明顯，其原因在于，混凝土的內部與表面的散熱條件存在著一定的差異，為此混凝土的中心溫度便會提升，這樣一來便會形成溫度梯度，最終使得混凝土內部產生壓應力，其表明產生拉應力，當拉應力遠遠超出混凝土的極限抗拉強度的時候，混凝土的表明便會產生裂縫。

其次，受到混凝土的收縮影響。混凝土收縮主要指：混凝土在空氣中硬結時，其體積會出現減小的現象[1]。當混凝土不受外力情況影響下，會產生自發變形現象，一旦受到外部約束的時候，混凝土中將會產生相應的拉應力，最終導致混凝土出現開裂現象。引發混凝土出現裂縫的原因主要表現為三個方面，即塑性收縮、干燥收縮以及溫度收縮等。在硬化的初期，主要為水泥石在水化凝固結硬過程中所產生的體積變化，而后期則為混凝土內部自然水分蒸發所引發的干縮變形問題。

最后，受到外界氣溫濕度變化的影響，大體積混您圖結構在施工過程中，往往受到外界氣溫變化的影響。一般而言，外界氣溫的變化會給防治大體積混凝土裂縫的產生帶來較大程度的影響。混凝土內部的溫度主要由澆筑溫度、水泥水熱化的絕熱溫升等各種溫度疊加之后組成[2]，這與王軍在《橋梁工程大體積混凝土裂縫形成原因及防治》一文中的觀點極為相似。此外，混凝土的澆筑溫度與外界氣溫存在著直接的關聯，如果外界的氣溫不斷提升，那么混凝土的澆筑溫度也會隨之提升；如果外界溫度降低，則大體積混凝土的內外溫度梯度便會增加。一旦外界的溫度下降過快，便會出現較大的溫度應力，這很容易引發混凝土出現裂縫問題。除此之外，混凝土的裂縫問題也會受到濕度的影響，外界濕度的降低能夠加快混凝土的干縮速度，這也會導致混凝土裂縫問題的產生。

二、大體積混凝土裂縫的控制措施分析

要控制大體積混凝土裂縫，便需要從以下幾個方面著手，即：

（一）重視大體積混凝土中的水泥用量與品種

經過理論研究表明，大體積混凝土產生裂縫的主要原因在于水泥水化過程中，往往會釋放一定的熱量。于是，對于橋梁中的大體積混凝土應該選擇低熱或者中熱的水泥品種。而水泥所釋放的溫度高低與速度的快慢，主要取決于水泥內部的礦物成分品種之間存在著一定的差異性。而在水泥礦物中發熱速率最快與發熱量最大的便是鋁酸三鈣等。除此之外，水泥越細其發熱速率便會越快，但是最終的發熱量不會受到影響[3]。為此，相關工作人員在大體積混凝土施工中，應該應用礦渣硅酸鹽水泥以及火山灰水泥。同時，還需要充分的利用混凝土后期的強度，最終達到減少水泥用量的目標。

（二）摻加一定的外加料與外加劑

在大體積混凝土中摻入一定的粉煤灰后，能夠有效的增加混凝土的密實度，這不僅能夠有效的改善混凝土施工質量，降低混凝土一種的收縮值，同時水泥的用量也會減少[4]。這樣能夠在降低大體積混凝土的收縮值的水泥水化所引起的內部的溫度提升方面有著極大的作用，有效防止出現溫度裂縫問題。為此，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最為有效的方式之一。在選擇外加劑的過程中，可以從幾個方面著手，UFA膨脹劑，它能夠等量替換水泥，同時使混凝土產生適度的膨脹。這不僅能夠保障混凝土的密實度，還能夠使得混凝土內部產生相應的壓力，從而抵消混凝土中所產生的部分拉應力。減水緩凝劑的加入，能夠保證一定的坍落度。這樣一來，便能夠延緩水化熱的峰值期，同時有效的改善混凝土的和易性，實現降低水灰比、減少水化熱的目的。

（三）控制大體積混凝土的骨料

在選擇骨料的過程中，應該選擇粒徑較大、強度較高的骨料。這樣不僅能夠獲得較小的空隙率，還能夠獲得有效的表明積，最終減少水泥的用量，實現降低水化熱、減少干縮以及混凝土裂縫現象的出現。

（四）對大體積混凝土設計進行一定的優化

盡管大體積混凝土不需要布置鋼筋，或者需要布置較少的鋼筋，那么相關工作人員可以在裂縫容易發生的部位布置一定的斜筋，例如孔洞的周圍與轉角等。從而使得鋼筋能夠有效的代替混凝土所承擔的拉應力，這樣便于有效控制裂縫的產生于發展[5]。另外，為了能夠有效的避免裂縫的出現，在設計中還需要利用中低強度的水泥進行施工，同時充分的利用混凝土的后期強度。在工程結構設計中，還需要注意降低結構的約束力，在混凝土中的鋼筋保護層的厚度，需要盡量取較小值，其原因在于保護層的厚度越大越容易有裂縫產生，影響整體工程的施工質量。

總結

本文主要著手于兩個重要方面，一方面分析了大體積混凝土產生裂縫的原因，另一方面分析了大體積混凝土裂縫的控制措施。通過分析明確，伴隨近年來我國社會經濟的快速發展，公路施工成為了重要的施工項目，在這之中，橋梁施工是其中的關鍵所在。但是在橋梁工程建設施工中，大體積混凝土裂縫問題嚴重的影響了整體工程的施工質量，為此，該問題應該引起施工單位高度重視。在控制大體積混凝土裂縫問題中，首先應該重視大體積混凝土中的水泥用量與品種，其次重視所摻加的外加料與外加劑，并控制好大體積混凝土的骨料等等，最終實現保障工程施工質量的目的。

參考文獻：

[1]霍志剛.橋梁工程大體積混凝土裂縫的原因分析及質量控制[J].四川建材，2012，38（6）：137-138.

[2]王軍.橋梁工程大體積混凝土裂縫形成原因及防治[J].山西建筑，2011，37（18）：170-171.

[3]田潔，周玉倩.淺談橋梁大體積混凝土裂縫形成原因及防治措施[J].建材發展導向（下），2012，10（2）：23-24.

[4]陳立新，余麗.橋梁工程中大體積混凝土的質量控制[J].城市建設理論研究（電子版），2011，（21）：12-43.

[5]王志巍.橋梁工程施工中的混凝土質量控制分析[J].黑龍江科技信息，2015，（13）：256-256.