關于大體積砼施工裂縫的成因及控制

鄭祖奴

（南平市城市建設投資公司 353000）

隨著我國經濟快速發展，我國建筑施工技術水平也隨之不斷發展，大體積砼開始在建筑施工工程中得到應用，并且為建筑工程質量的提高提供了支持和保障。實際上，各國對于大體積砼的定義各不相同，但混凝土體積的膨脹以及水化材料放熱現象，都是導致大體積砼出現開裂現象的主要原因。因此在建筑施工中如何避免大體積砼施工裂縫的出現，是目前建筑工程所研究的重點問題。

1 大體積砼施工裂縫成因分析

1.1 砼的材料性質

砼是一種物理性質比較脆弱的材料，其抗拉強度僅有抗壓強度的 10%左右，同時其伸縮變形能力也比較差[1]。根據相關實驗數據表明，在極短時間內砼的伸拉變形能力只能達到（0.6-1.0）*10-4左右，長時間伸縮變形能力也只能達到（1.2-2.0）*10-4。

1.2 內外溫差導致施工裂縫產生

其一，水泥水反應。大體積砼在冷卻凝結過程中，由于水泥中存在水化材料的熱反應，會導致其內部出現問題上升的溫度升高。對于一般的柱體或者梁體構件而言，由于其內部尺寸比較小，便于散熱，因此內部水化材料導致的溫度升高并不會給建筑工程帶來影響。但是對于大體積砼而言，一方面由于其尺寸構件比較大，散熱性能比較一般，在內部水化材料產生熱量的過程中，無法及時散熱，導致內外部存在溫差并出現裂縫現象[2]。

其二，溫度驟降。由于大體積砼材料本身比較脆弱，在遭受溫度的快速變化時，會給大體積砼造成嚴重影響。例如在溫度比較低的冬季，過早拆除大體積砼外膜，會導致砼表面溫度驟降，并且出現收縮現象。砼材料本身的收縮拉伸能力比較差，在溫度驟降的環境下就會出現裂縫，由于這種裂縫只出現與大體積砼表面比較淺的位置，不會對施工質量造成影響。

其三，內部溫差。內部溫差是指大體積砼在不同時間段的同一點上存在溫度差異，例如大體積砼表面溫度與外界環境溫度比較相似，而與內部溫度存在較大差異。這種溫度差會產生溫度應力，并導致大體積砼表面出現裂縫。根據實踐表明，大體積砼受外部環境影響比較大，同時溫度的升高或者降低會給砼造成壓力，因此在溫度發生明顯變化的環境內，大體積砼經常發生裂縫問題[3]。

其四，濕度問題。根據科學實驗標明，在大體積砼澆筑成型之后，如果缺乏合理有效的養護措施，例如沒有在澆筑完成之后給大體積砼表面覆蓋一層保溫膜等，就會使得表面水分快速蒸發，并導致大體積砼內外部出現收縮不均勻的情況，產生裂縫。

2 大體積砼施工裂縫的控制

2.1 嚴格控制大體積砼的組成材料

由于砼是一種比較脆弱的材料，對于原材料的要求比較高，因此為了提高建筑施工質量，就需要對砼的組成材料進行嚴格控制。其一，選擇科學合理的原材料。首先，嚴格控制水泥材料。由于砼內部需要具有一定的抗裂性能以及耐熱性能，砼外部需要在具備抗裂性能的同時，還具備抗腐蝕性能、抗凍性能等，因此在選擇水泥材料時，優先選擇低熱礦渣水泥用于砼內部，中熱砼酸鹽水泥等用于砼外部，從而提高砼性能。其次，適當添加混合材質。根據科學實驗可知，在砼組成材料中適當添加混合材料能夠在一定程度上提高砼的抗裂性能。最后，為了延緩大體積砼內水化熱反應，還需要向砼中加入適當緩凝劑，延緩水化反應效率[4]。其二，適當添加粉煤灰。根據實際情況需要，在保證膠凝材料總量的前提下，盡量減少水泥的使用，并適當添加優質粉煤灰代替水泥作為組成材料。根據實驗數據表明，一般粉煤灰的添加量應該為水泥重量的15%-20%。在砼組成材料中添加適當的粉煤灰，不僅能夠充分發揮其物理填充效果，而且在一定程度上能夠增加砼密度，避免砼的離析、收縮現象的出現，從而優化砼的物理性質和性能。此外，將粉煤灰作為砼組成材料能夠延緩水化反應的反應速率和時間，降低水化過程中所釋放的熱量。其三，選擇合適的粗細骨料。一般而言，在配置大體積砼的過程中，需要添加細度模數在2.5-3.0范圍內的，并且含砂率在0.3左右的中粗砂作為骨料材料。在經過一定量的配制之后能夠提高砼的整體使用效果，但是需要注意的是在選擇骨料的過程中要關注含砂率，過高則代表粗骨料比較少，細骨料比較多；過低則反之，無論如何含砂率最好要在0.3左右，避免大體積砼出現開裂現象。其四，合理配置砼的混合比。在設計砼的配置比過程中，不僅要根據施工過程中所收集的數據和信息，還需要根據砼的強度以及質量進行設計，同時還需要考慮后期砼的強度問題，綜合考慮大體積砼的混合配置比。

2.2 優化大體積砼的施工過程

首先，實時控制大體積砼施工過程中的溫度。這就需要：其一，做好砼的保濕和保溫工作，例如在夏季進行施工時，要做好防曬措施；在冬季施工時，要做好保溫措施，避免大體積砼內部出現急劇的溫度變化。其二，做好溫度與濕度的監管工作。隨著科學技術的進步，在對大體積砼內外部進行溫、濕度監管時，可以采用信息化設備儀器進行檢測，一旦大體積砼內外溫度差超過20℃左右，就需要根據實際情況及時調整措施，避免施工裂縫的出現。其次，在進行大體積砼施工過程中，要根據實際外界環境情況，適當降低大體積砼澆筑過程中的溫度。這就需要盡量避開高溫天氣進行澆筑，若要在夏季進行澆筑還需要對骨料進行預冷，降低混凝土攪拌物的溫度。同時還可以在混凝土材料內加入一定量的緩凝型減水劑，延緩澆筑建模的強度[5]。最后，還需要進一步削減溫度應力。可以利用分層分塊澆筑，設置合理的位置進行澆筑，從而消除溫度應力，減少每次澆筑過程中所需要的時間和蓄熱量。

2.3 大體積砼的養護

其一要進行保溫養護，降低大體積砼表面熱度的擴散，或者延緩溫度的下降，從而避免大體積砼表面出現裂縫。同時該能夠利用相關材料延緩大體積砼表面的散熱時間，將大體積砼內外部溫差控制在砼抗拉力范圍內，避免產生貫穿性裂縫。其二要進行保濕養護，避免澆筑完成之后的大體積砼表面的水分快速蒸發而造成的干縮裂縫。這就需要確保大體積砼能夠在25-40℃左右的潮濕環境內進行澆筑，從而提高砼的伸拉強度，從根本上防止裂縫出現。

3 結束語

綜上所述，在大體積砼的施工過程中，無法徹底杜絕裂縫問題的出現。但是能夠產生裂縫問題的多個方面出發，對大體積砼的施工裂縫進行控制，進而有效的避免裂縫的存在以及其給施工質量造成的影響，從而提高整體的施工質量和效果，進而為提高建筑物整體質量奠定良好的基礎。

[1]姚亮.大體積砼施工裂縫成因分析及控制技術研究[J].商品與質量,2017(19):232-233.

[2]何強.大體積混凝土施工中的裂縫成因及控制措施分析[J].建筑工程技術與設計,2017(10):63-64.

[3]項志紅.試述大體積混凝土施工中的裂縫成因及控制措施[J].工程技術:全文版,2017(1):82-82.

[4]張云山.大體積混凝土裂縫成因及施工技術控制要點[J].河南科技,2017(19)：67-68.

[5]陳茂峰.探討大體積混凝土施工中的裂縫控制[J].四川水泥,2017(5):260-260.