建筑工程大體積混凝土施工裂縫控制措施研究

吳迪

（齊齊哈爾宏宇建筑工程質量檢測有限責任公司）

摘 要：大體積混凝土結構裂縫是當前工程建設過程中極易出現的施工質量問題，嚴重影響整個工程項目建設的質量和安全性，從而在一定程度上制約著工程項目建設的經濟效益和社會效益。本文就大體積混凝土結構裂縫的原因進行分析，并提出科學化的防控技術措施，以加強施工質量管理與控制，僅供相關人員參考。

關鍵詞：工程項目建設；大體積混凝土；結構裂縫；原因；控制技術

當前社會經濟發展形勢下，建筑行業不斷發展進步，高層建筑和超高層建筑不斷涌現建筑施工技術也不斷完善，現代化的施工設施與設備逐漸被廣泛應用于工程項目建設過程中。大體積混凝土結構是當前高層建筑的主要基礎結構形式，但就實際施工情況來看，大體積混凝土結構受到水泥水化熱作用或內外溫度差異等因素的影響，極易出現結構裂縫，嚴重影響工程項目整體建設質量。為降低裂縫的發生幾率，提高大體積混凝土結構施工質量，加大力度探討大體積混凝土結構裂縫的預防與控制措施是非常必要的。

1 大體積混凝土結構裂縫的成因

一是水化溫升高，體積變化大。混凝土體積越大，水泥總用量相對大，水泥水化產生的熱量越不易散發，溫升越高，引起的體積變化也越大。大體積混凝土澆注后，內部溫度遠較外部高，形成較高的溫差，造成內漲外縮，使構件表面產生很大拉應力以至開裂。

二是受約束，產生拉應力。不受約束的混凝土是不會產生內應力的，體積變化受約束才產生內應力。約束條件有兩種，即外約束和內約束。外約束是指結構物的邊界條件，一般指基礎或其他外界因素對結構物的約束，水泥水化后期，散發熱量大于放熱量，構件溫度降低，體積收縮，受邊界條件約束，產生拉應力。內約束是由于內部水泥水化熱不易散發，表面則易于散發，內部體積膨脹，表面則體積收縮，受內部約束，產生拉應力。

2 大體積混凝土結構裂縫的防控技術措施

為促進大體積混凝土結構裂縫問題的有效解決，應當結合工程項目建設特點進行科學化分析，在準確把握大體積混凝土結構裂縫成因的基礎上，從原材料選取、配合比設計以及施工工藝等方面入手，加強大體積混凝土結構裂縫的防控，從而切實提高這個工程項目施工質量。

2.1 原材料選取及配合比設計

一是水泥的選取與控制。在大體積混凝土結構施工過程中，水泥是施工中的重要材料，而水泥水化后所釋放的熱量與其品種存在密切的聯系，因此在實際施工過程中對水泥進行選取時，應當在滿足工程建設相關標準的基礎上，盡可能選用水化熱低而凝結時間較長的水泥材料，并混凝土材料的力學性能和耐久性等因素進行科學分析，確保實際施工過程中能夠在保證施工質量的同時對水泥質量進行科學化控制，實現工程建設資源的優化配置和合理利用。相關工程實踐表明，在一定量的混凝土內濕度減少水泥用量后，整個大體積混凝土結構中混凝土內溫度可降低1℃左右，在降低總體水化熱的同時，最大程度上降低了混凝土內外溫差所導致的大體積混凝土結構裂縫的出現幾率。

在活性摻合材料的選取和管理上，應當結合工程項目建設的實際情況加以全面分析，在大體積混凝土結構中摻加適量活性摻合材料，在保證混凝土實際性能的基礎上，減少水泥用量以控制水化熱。就當前各地區工程項目建設的實際情況來看，大體積混凝土結構施工中大多以粉煤灰作為主要的活性摻合材料。粉煤灰具在大體積混凝土中具有良好的應用效果，由于粉煤灰火山灰的反應進展相對緩慢，熱量發生的速率較低，并且粉煤灰中含有大量球型玻璃體顆粒，其內部結構致密，裂隙較少，內比表面積較小，具有較強的吸附水能力，此種情況下，將粉煤灰適量摻入大體積混凝土中，能夠減小混凝土的干索縮性，在一定程度上降低混凝土的水化熱，并提高其抗裂性，從而為大體積混凝土結構施工質量管理與控制奠定可靠的基礎，降低大體積混凝土結構裂縫的發生幾率。

就外加劑的選擇與控制來看，為降低大體積混凝土結構裂縫的發生幾率，應當盡可能選用高效緩凝型減水劑，切實提高大體積混凝土結構施工質量。相關工程實踐表明，外加劑在實際施工中具有一定緩凝作用，能夠減緩水泥的水化熱，在促進熱量消散的過程中降低大體積混凝土內部溫度，從而降低混凝土內外溫差，改善混凝土拌合物的和易性，優化大體積混凝土內部孔結構，進一步提高混凝土的抗滲性等耐久指標，降低大體積混凝土結構裂縫的發生幾率，提高大體積混凝土結構的可靠性。高效緩凝型減水劑具有一定引氣作用，也就是說在大體積混凝土結構施工中對高效緩凝型減水劑進行合理應用，能夠通過微小的封閉氣泡減少骨料間的摩阻力，優化混凝土拌合物的和易性，在保證水灰比不變的情況下，合理控制大體積混凝土施工中的水泥用量和用水量，促進降低水泥水化熱目標的順利實現，降低大體積混凝土結構裂縫發生幾率。

2.2 大體積混凝土的施工工藝

分塊分層澆筑混凝土，有利于錯開拌合物內各層的水化時刻，分散混凝土的放熱峰值。一般在第一層混凝土還未初凝時，澆注上一層。在振搗上一層時，振動棒應插入下一層50～100mm，以消除兩層之間的接縫，振動時間不宜過長，防止石子下沉造成混凝土結構不均勻。在澆筑完畢到混凝土初凝之前，粗抹面一次，混凝土接近終凝時，應用木模第二次抹光，消除混凝土表面的龜裂裂紋。采取措施控制澆筑溫度，如拌和用水以碎冰形式加進混凝土拌合物中，使新拌混凝土的溫度被限制在6℃左右；在施工現場搭建遮陽蓬，防止烈日爆曬混凝土表面等。必要時可以預埋冷卻水管，用循環水進行人工導熱，以降低混凝土的內部溫度。

2.3 大體積混凝土的養護和測溫

當表面混凝土接近冷卻時，表面和內部的溫差就會產生溫度梯度，從而產生超過未成熟混凝土抗拉強度的拉應力，使混凝土開裂。因此混凝土的養護保溫工作非常重要，通常是在混凝土表面覆蓋麻袋、塑料薄膜、棉被等保溫材料；有時也可在混凝土終凝后，在混凝土表面蓄上一定高度的水，由于水的導熱系數為0.58W/（m·K），因而有一定的隔熱保溫效果。

在大體積混凝土不同深度處預埋測溫元件，可以隨時掌握混凝土內部與表面溫差及大氣溫度變化情況，當溫差超過25℃時，及時采取保溫、保濕養護措施，防止裂縫產生。

結束語

總而言之，為促進大體積混凝土結構裂縫問題的有效解決，應當在實際施工過程中選取適宜的施工原材料，確保其性能與質量滿足工程項目建設相關標準，在確定施工材料配合比的基礎上，優化施工工藝，規范施工操作，對大體積混凝土結構裂縫進行科學化防控，改善大體積混凝土結構施工質量，推進工程項目建設的安全順利進行，切實提高工程項目建設的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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