芻議大體積混凝土開裂的起因及防裂措施

林永軍

摘要：本文將對大體積混凝土開裂的原因進行分析，并提出相應(yīng)的防裂措施，以確保工程能按時按質(zhì)的開展。

關(guān)鍵詞：建筑工程；混凝土開裂；防止措施

1前言：在建筑施工過程中，難免會遇到大體積混凝土施工，同時，大體積混凝土施工也成為大型建筑施工中必然要應(yīng)用的技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用從成本及工期上來說，是有利的，但在應(yīng)用該技術(shù)時，由于各種因素的存在致使大體積混凝土施工存在一定的弊端，要想避免在大體積混凝土施工中出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，必須將可能造成混凝土發(fā)生開裂原因分析清楚，然后采取相應(yīng)的解決措施，最大限度的確保混凝土的整體性，以防裂痕出現(xiàn)。

2大體積混凝土施工中混凝土開裂的原因分析

大體積混凝土裂縫的原因諸多，其類型按成因來分可分為應(yīng)力裂縫及非應(yīng)力裂縫，應(yīng)力裂縫主要是指受到外界因素影響，例如自身載荷、結(jié)構(gòu)應(yīng)力等，非應(yīng)力裂縫主要是指除應(yīng)力、載荷之外的因素，例如混凝土質(zhì)量、施工環(huán)境、保養(yǎng)條件等，而在實際的裂縫產(chǎn)生中，兩者既相互獨立，又相互交集，非應(yīng)力裂縫出現(xiàn)較高與應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生，產(chǎn)生裂縫的原因主要有以下幾方面：

2.1混凝土內(nèi)外溫差較大。

由于混凝土是由多種不同的物料混合組成，其中發(fā)揮最大作用則屬水泥，而水泥具有遇水放熱的特性，因此，在混凝土拌制或澆筑成型的過程中，會釋放出水化熱，該熱量在混凝土內(nèi)部的傳遞及消散較慢，同時，混凝土的水化熱具有一個升溫及降溫的過程，從而造成內(nèi)部形成一定的溫度階梯，混凝土內(nèi)部的溫度遠遠高于混凝土表面溫度，最終導(dǎo)致因溫差過大而出現(xiàn)裂縫，從應(yīng)力的角度上說，應(yīng)混凝土內(nèi)外的熱應(yīng)力作用不均，熱應(yīng)力差較大，從而形成裂縫；

2.2混凝土收縮嚴重。

混凝土收縮主要是指混凝土在硬化的過程中，因熱量散失而使混凝土內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化，即應(yīng)力超過混凝土自身的內(nèi)部抗拉強度，導(dǎo)致混凝土的體積收縮，最終形成裂縫。

2.2.1干燥收縮。干燥收縮是指混凝土硬化后但未全干的情況下，同時，外部環(huán)境處于高溫、干燥時，因混凝土內(nèi)部的水分流失而引起的裂縫，這類裂縫是從混凝土表面開始形成，逐漸向混凝土內(nèi)部進行蔓延，從而破壞了混凝土結(jié)構(gòu)的整體性；

2.2.2塑性收縮。塑性收縮是指在混凝土澆筑后而未全硬化前，混凝土的體積發(fā)生收縮的現(xiàn)象，這個收縮的過程主要集中混凝土硬化前，由于混凝土釋放出水化熱，溫度較高、活性較大，同時，混凝土正處塑性階段，加上混凝土表面的水分流失及應(yīng)力產(chǎn)生，因此，極易在混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

2.3氣候引起裂縫的形成。

混凝土澆筑時，除了上述兩種因素引發(fā)混凝土開裂之外，氣候?qū)炷列纬闪芽p也不可忽視，在氣溫較高的季節(jié)進行混凝土澆筑施工時，由于混凝土自身熱量較高，加上同時受到炎熱天氣的暴曬，加快了水分的蒸發(fā)，而混凝土的自身熱量文來得及跟隨水分傳遞出去，進而導(dǎo)致裂縫的形成，在氣溫較低的季節(jié)進行混凝土澆筑施工時，外界溫度遠遠低于混凝土內(nèi)部的溫度，導(dǎo)致混凝土表面的水分發(fā)生凍結(jié)，混凝土內(nèi)部水分較難排除，溫度下降緩慢，混凝土凝結(jié)不及時，也易導(dǎo)致混凝土形成裂縫。

3.避免混凝土形成裂縫的措施

綜上分析所述，在混凝土施工中，避免混凝土裂縫的形成不是不可能的，因此，要想最大限度的降低混凝土形成裂縫的可能性，可采取以下措施：

3.1提高水泥選購的質(zhì)量及混凝土制備的過程。

由于水泥具有遇水放熱的特性，因此，在進行水泥采購時，應(yīng)當選取發(fā)熱量或水化熱較低中性硅酸鹽水泥，同時，盡可能的選取同一廠家、同一生產(chǎn)批號的水泥，在水泥的粒度方面也應(yīng)做相應(yīng)的控制，在保證水泥活性的前提條件下，適當?shù)奶岣咚嗟哪繑?shù)，避免粒度過細而影響水泥的放熱。在混凝土制備的過程中，為避免熱量過高，在不影響混凝土標號及強度的情況下，可適當?shù)慕档退嗟挠昧浚瑫r，也可通過滲入少量的粉煤灰來降低水泥帶入的熱量及膨脹率，如此，既降低了混凝土自身所帶的熱量，又使成本得到相應(yīng)的控制：

3.2加強混凝土施工細節(jié)。

混凝土施工，主要有澆筑與振搗梁工序，在大體積混凝土澆筑施工中，應(yīng)當將混凝土分成兩次進行澆筑或分層澆筑，由于量大，混凝土自身帶有熱量，若一次成型，混凝土厚度過大，將不利于熱量的散發(fā)，因此，在澆筑混凝土?xí)r，為使得混凝土內(nèi)部熱量便于散發(fā)，盡可能的采取分層、二次澆筑的施工方法進行施工，同時，控制好澆筑層厚度，不宜過大，若因某些原因而無法實現(xiàn)分層澆筑時，可通過采取預(yù)埋冷卻管進行冷卻的方法對混凝土進行強行冷卻，以降低混凝土內(nèi)部的溫度。在振搗的過程中，可采用二次振搗的施工方法進行施工，振搗的目的在于提高混凝土的結(jié)構(gòu)緊密性及加快熱量的散發(fā)，因此，在大面積、大體積的混凝土施工中，采用二次振搗，可大大提高混凝土的緊密性及降低混凝土的內(nèi)部熱量：

3.3把握施工季節(jié)，加強混凝土后期養(yǎng)護處理。

大體積混凝施工，對季節(jié)的要求相對較高，不宜在氣溫過高或過低的季節(jié)進行施工，若無法避免在高溫或冷凍季節(jié)施工，應(yīng)當做好如下幾點：①、高溫季節(jié)施工，應(yīng)當做好混凝土防暴曬處理，同時，盡可能的縮短澆筑時間；②、為使混凝土熱量快速穩(wěn)定散發(fā)，可適當在混凝土內(nèi)部布置相應(yīng)的冷水循環(huán)系統(tǒng)，通過冷卻水將內(nèi)部熱量帶走；③、混泥土初凝后，為避免熱量散發(fā)時對表面造成影響，可在混凝土表面噴灑少量的冷卻水，將熱量帶走；④、冷凍季節(jié)施工，應(yīng)當做好混凝土防凍措施，澆筑結(jié)束后，應(yīng)在混凝土表面覆蓋一層薄膜，使混凝土內(nèi)外溫度差及所處環(huán)境趨于相對平衡或差值較小：⑤、待混凝土凝結(jié)強度達到后，必須制定嚴格的養(yǎng)護制度，并嚴格按照養(yǎng)護制度對混凝土進行養(yǎng)護，養(yǎng)護工期視澆筑量而定：

3.4適當應(yīng)用添加劑，提高和改善混凝土性能。

在混凝土中，添加劑的應(yīng)用可提高混凝土的結(jié)構(gòu)強度及凝結(jié)速率，同時也能降低混凝土中的熱量，從而保障了混凝土的整體性能。

結(jié)語：綜合上述，大體積混凝土施工中，由于混凝土的體積過大，要想避免混凝土開裂的現(xiàn)象發(fā)生，除了做好上述的幾點措施之外，任然有許多細節(jié)需要注意，在實際的操作過程中，應(yīng)當結(jié)合現(xiàn)場施工情況，選擇科學(xué)、有效的預(yù)防措施，做好防裂的前中后期工作，盡可能的降低裂縫形成的可能性，最大限度的提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。