關于大體積混凝土開裂原因與防裂措施分析

郭雋

摘 要：隨著社會的進步與發展，我國建筑施工建設項目進行得如火如荼，各種工程事故也頻繁發生，工程質量受到社會各界的廣泛關注。大體積混凝土結構中，裂縫時有發生，對建筑物施工質量帶來安全隱患。本文將對大體積混凝土開裂原因及防裂措施進行分析探討，從而促進建筑行業更好地發展。

關鍵詞：大體積混凝土；裂縫問題；防治措施

1 前言

裂縫是大體積混凝土結構經常存在的問題，裂縫的出現對建筑物抗震能力起到一定影響，同時也對建筑物使用功能帶來不利。為改善這一現狀，相關單位應對大體積混凝土開裂成因進行分析，通過科學手段來解決這一問題，確保建筑物處于安全狀態下。筆者分別從：大體積混凝土開裂原因、大體積混凝土裂縫防治措施，兩個方面來闡述。

2 大體積混凝土開裂原因

大體積混凝土開裂產生原因多種多樣，在外荷載作用下產生的應力一旦超過混凝土抗拉極限強度時便會產生裂縫。據此，施工人員在大體積混凝土結構設計中，通常只要求較小的拉應力，因此在外荷載影響下大體積混凝土裂縫極少產生。

大體積混凝土收縮變形的發生，通常包括兩個方面，即：塑性收縮變形及干燥收縮變形。通常來說，混凝土在硬化前便處于塑性狀態，如若上部混凝土受沉降影響，便會導致不規則塑性收縮裂縫發生。在大體積混凝土結構中，隨著混凝土施工速度的加快，裂縫產生原因便是水泥水化熱溫度引起。

大體積混凝土厚度、體積都較大，缺乏較好的傳熱性能，水泥水化所散發的熱量均會集中在建筑結構當中，長時間都無法釋放，最終形成較大的溫差。值得注意的是，溫度應力與溫差的關系則是在正比例下，一旦溫差變大，溫度應力便會逐漸增大，不僅如此，大體積混凝土施工過程中，在外界氣溫影響下，建筑物溫度應力便會發生改變。而氣候的改變，會導致混凝土內外產生較大溫差，據此，如何控制混凝土溫度應力及散熱量成為一個值得思考的問題。

混凝土溫度裂縫問題大多出現在大體積的混凝土表面，或者混凝土結構所在的區域溫差比較大。混凝土在完成澆筑的工作后，在凝結之前會與水泥產生反應，而這個反應會釋放出熱量，從而使混凝土的內部溫度迅速上升。而如果出現大體積的混凝土，溫度的上升會在內部迅速聚集，且難以散發出去，這就使得混凝土的內部和外部溫差差距比較大，造成外部相對收縮而內部相對膨脹，而在這個過程中混凝土的強度比較低，就會產生裂縫。

3 大體積混凝土裂縫防治措施

經筆者研究，導致大體積混凝土裂縫發生的原因相對較多，主要包括：材料自身性能、外界氣候影響等方面，對于大體積混凝土結構施工而言，相關單位在混凝土施工中不僅需滿足施工要求，同時還需對混凝土抗裂性加以重視，避免裂縫的產生。筆者將從：嚴格選擇原材料、采取科學施工工藝、加強混凝土養護里的、加強工程質量管理，等方面來闡述。

3.1 嚴格選擇原材料

大體積混凝土表面小、體積大，這些特征均會導致溫差的產生，最終出現裂縫。據此建筑企業在工程施工中應嚴格選擇混凝土材料，在配比設計過程中應滿足施工要求，避免使用過量水泥，這也是確保混凝土絕熱效果的實現。對于混凝土施工而言，水泥不僅應具備一定高活性，同時還應確保水泥的低發熱，為了滿足這兩個條件，則應選擇高強礦渣硅酸鹽水泥。

值得注意的是，混凝土產生的熱膨脹系數與相應膨脹系數有著緊密聯系，據此相關人員在材料配置中應盡量選擇膨脹系數低的材料，從而降低混凝土裂縫的產生率。經實踐研究，應選擇較大粗骨料原材料，并降低水泥使用量，避免因混凝土收縮而產生裂縫。施工人員通過攪拌材料可減少水泥發熱狀況，并在配比中加入適量粉煤灰，提高混凝土溫升速率。

3.2 采取科學的施工工藝

為確保大體積混凝土的有效實施，建筑企業應盡量采取科學的施工工藝，目前來看，大體積混凝土澆筑方案有三種，即：全面分層、斜面分層、分段分層。為降低澆筑過程中溫度回升的發生，應加快澆筑速度，并在短時間內覆蓋新的混凝土。與此同時建筑企業還應采取臺階式澆筑方法，大大縮短混凝土暴露時間。

在冬季施工中，為降低熱量損失，建筑企業應盡量采取暖棚法及蓄熱法，在混凝土養護環節，應確保表面溫度的合理性，降低混凝土表面及內部溫差的發生，從根本上預防混凝土裂縫的產生。此外建筑企業還應根據氣候條件來實施控溫措施，按一定需要對混凝土建筑后的內外溫度進行測定，根據實際情況減少或增加保溫層，將溫差盡量控制在25℃范圍內。

3.3 加強混凝土養護力度

經筆者研究，大體積混凝土中干縮裂縫的發生極其頻繁，主要集中在混凝土養護時期及建筑時期。當水泥中的水分被蒸發便會導致混凝土干縮現象的發生，由于這種干縮屬于物理性質，無法掌控。隨著水泥材料中水分的蒸發，混凝土水分流失程度逐漸加深，導致變形的產生。

由于混凝土外部溫度變化相對較大，在水分散失影響下混凝土便會發生變形，而內部相對封閉，水分散失的速率比較慢，這使得變形的曲度比較小，導致力不平衡產生擠壓，使得混凝土產生了裂縫。為預防干縮裂縫的產生，建筑企業還應采取有效的預防對策：盡可能降低水泥使用量，且盡量選擇中地熱水泥。由于混凝土受水灰干擾率較高，如若水灰大，材料干縮程度則會變大，據此應對混凝土中的水灰比合理配置，從而降低混凝土被影響的程度。與此同時建筑企業還應對混凝土養護工作有效落實，根據實際情況來延長工程養護周期，如若是冬季，則需通過涂刷養護劑，做好保溫工作。

3.4 加強工程質量管理

（1）事前質量控制。事前控制指的是在正式進行施工建設之前對施工質量的控制，主要包括設定施工工程的質量目標、控制成本投入、審核并完善建筑設計的圖紙、選擇合理的工程管理模式、購進合格的原材料、選定高職業素質的施工人員、準備先進高效的施工機械設備。

（2）事中質量控制。對工程的事中質量控制具體指的是對工程施工過程中的質量控制措施。事中質量控制是避免混凝土砌塊墻體裂縫通病問題發生的主要階段，具體策略包括對施工過程的全面控制以及對具體施工工序的重點控制。控制混凝土砌塊墻體的質量，在事中質量控制過程中的具體操作包括以施工的整體方案為基礎進行技術交底、具體嚴格檢查每一道相關工序、驗收隱蔽工程以及做好對質量事故的處理和對成品的保護工作。對于墻體結構中容易發生質量通病的部位，應在施工的過程中嚴格檢查，做到規范化管理。

（3）事后質量控制。事后的質量控制，是在完成了工程施工之后，直到保質期結束之前階段的質量控制。當發現混凝土工程滲水和開裂的情況時，必須立即進行整改，直到改至合格標準。有關單位在完成了自檢和初步驗收工作之后，在之后的竣工驗收過程中，需要根據規定，對建筑質量進行評級。

4 結束語

對于大體積混凝土結構來說，出現裂縫是比較常見和普遍的行為，造成裂縫的原因也是比較多樣的，這就客觀上增加了預防的難度。而裂縫會影響建筑物的質量，降低其使用性，對人們的人身和財產安全都是一個比較大的威脅。這就需要對裂縫的情況進行區別對待，采取各種有效的措施來進行預防和處理，從而保證建筑的承載能力不被破壞。

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