大體積混凝土施工中的裂縫成因及預防對策

朱兆明

（山東省路橋集團有限公司，山東 濟南 250021）

大體積混凝土是現代建筑工程項目中常用的施工技術，其施工質量將直接關系到建筑工程整體結構的質量安全。然而大體積混凝土往往會受其本身特性以及施工技術等因素的影響，而出現裂縫現象，使大體積混凝土的整體性受到了破壞，并造成大體積混凝土的強度下降，給建筑結構的穩定性和安全性帶來了隱患。因此施工單位應全面分析大體積混凝土的裂縫成因，并針對其影響因素采取相應的預防措施，以減少裂縫產生的概率，提高大體積混凝土的施工質量和效率，確保建筑結構的安全穩固。

1 大體積混凝土施工中的裂縫成因分析

在建筑工程的施工建設中，造成大體積混凝土出現裂縫的因素十分復雜，裂縫的種類及成因也各不相同，因此需要進行全面的分析，這樣才能為采取相應的預防措施提供準確的判斷依據，從而保證建筑工程整體結構的安全性和穩定性。

1.1 大體積混凝土體積收縮而產生裂縫

大體積混凝土在施工中由于熱量的不斷散失，其體積會出現明顯的收縮現象，這會使大體積混凝土內部產生相應的收縮應力，而當混凝土強度小于收縮應力時，就會導致大體積混凝土有裂縫產生。大體積混凝土產生收縮現象的影響因素比較復雜，例如用水量未達到施工要求以及水泥質量性能等因素都有可能造成裂縫的形成。

1.1.1 自身收縮

大體積混凝土中的水泥發生水化作用時，其水化熱會對水分造成大量的消耗，而隨著水泥使用量的增加，大體積混凝土就會產生更加明顯的收縮現象。

1.1.2 塑性收縮

大體積混凝土出現裂縫的另一重要原因就是混凝土所產生的塑性收縮。當混凝土處于凝結狀態下時，其塑性表現比較明顯并進而產生收縮現象[1]。此外，當攪拌混凝土時，混合料的表面會在蒸發作用下散失水分，一旦其內部水遷移的速度低于失水速度時，會有在混凝土內部形成負壓，并造成混凝土產生塑性收縮裂縫。

1.2 大體積混凝土溫度變化而產生裂縫

當環境溫度發生較大幅度的變化時，大體積混凝土會產生熱脹冷縮現象。而隨著溫差的加大，大體積混凝土內部參數的溫度應力也會相應地增加，并最終導致大體積混凝土有裂縫出現。

1.3 大體積混凝土由于水化熱而產生裂縫

大體積混凝土混合料中所摻加的水泥會與水產生水化反應并釋放出熱量。當水泥的用量過大時，其所產生的水化熱的熱量也會隨之增加。水化熱的大量釋放會明顯提高大體積混凝土的內部溫度，如果此時大體積混凝土外部環境溫度相對較低，較大的混凝土的內外溫差就會造成混凝土構件表面有裂縫形成[2]。而內外溫差正是大體積混凝土出現裂縫主要成因之一，一旦拉應力大于大體積混凝土的強度，裂縫就會在混凝土構件表面形成。

2 預防大體積混凝土施工產生裂縫的有效對策

一般來說，在施工實踐中造成大體積混凝土出現裂縫的最主要的原因就是溫度的大幅度變化，造成大體積混凝土產生較大的應力，并進而出現變形以及裂縫的情況，因此施工單位應在澆筑施工以及后期的養護作業中重點加強對溫度的控制。

2.1 大體積混凝土混合料的合理選擇

大體積混凝土施工中產生裂縫與其混合料原材料的質量性能以及配比具有密切的關系，因此施工單位應按照設計要求合理選擇原材料，并對其指標參數進行嚴格的監測。在選擇水泥時，為了降低其水化作用后多產生的熱量，應在保證水泥的強度等級能夠達到設計標準的基礎上盡量選擇低水化熱類型的水泥，以避免大體積混凝土出現裂縫。另外可以選擇一些活性材料來減少水泥的使用量，從而控制水化熱的產生。同時還可以采取在水泥中添加硅灰或者礦粉材料的方式來提高其強度以及密度[3]。適量摻入外加劑也是降低混凝土凝固速度、減少水化熱產生的有效途徑，這樣就可以達到避免大體積混凝土產生收縮裂縫。在施工實踐中可以根據混凝土的配制量來摻入施工的礦渣或者粉煤灰要注意的是應將混合料中所含鋁酸三鈣的百分比控制在8%以下，以保證混凝土的抗滲能力符合設計要求。

2.2 提高大體積混凝土的澆筑施工質量

專業技術人員對混凝土的攪拌作業進行嚴格的質量控制，以確保混凝土混合料配比的準確性，并將水泥用量控制在合理范圍內。在澆筑施工時應合理選擇澆筑方式，并嚴格遵守澆筑施工的操作規程和施工要求。在大體積混凝土施工中應采取分層的施工方式來開展澆筑作業，并嚴格控制每層的澆筑的厚度。采取分層澆筑的施工方式能夠有效降低混凝土內部的熱量，避免溫度的明顯上升。此外，施工單位應對澆筑施工時間進行嚴格的控制，通常一次澆筑的時間應控制在30分鐘以內。

2.3 加強大體積混凝土的養護工作

在完成大體積混凝土的澆筑施工后，應及時采用塑料薄膜等材料對大體積混凝土進行覆蓋，以達到保溫保濕的目的，防止大體積混凝土產生明顯的內外溫差引起裂縫的形成。在養護過程中應對混凝土的溫度進行嚴格的控制，其每天內外溫差應控制在20 ℃以內，而降溫幅度則應控制在3 ℃以內[4]。在控制大體積混凝土溫度時應根據施工季節以及氣溫的不同而采用相應的控制方式。例如在夏季進行大體積混凝土的施工時，施工人員應盡量選擇在一天中的早晚時段以及夜間來進行澆筑作業，并根據溫度的實際變化采取摻加冷水等方式來降低溫度。而如果是在冬季進行大體積混凝土的澆筑作業時，則應采取相應的保濕保溫措施，可以通過覆蓋方式來控制溫差幅度。

2.4 大體積混凝土施工中其他裂縫控制措施

2.4.1 嚴格控制大體積混凝土的溫度

大體積混凝土施工對于溫度變化有較高的要求，因此當發現其內部溫度出現明顯的上升時，施工人員應采取水管冷卻的方式來進行降溫，以防止大體積混凝土有裂縫出現。在施工中要選擇質量性能比較好的水管，避免其被腐蝕損壞。

2.4.2 加強初凝前的抹壓施工

大體積混凝土施工中，應對鋼筋插入位置進行充分的振搗，同時在混凝土完成初凝前要進行均勻地抹壓，以降低初期裂縫的產生概率，使大體積混凝土增強其抗壓能力。

3 結語

在大體積混凝土的施工中，為了有效控制裂縫的產生，施工單位應全面了解施工區域的環境溫度以及相關的氣候條件等因素，提高大體積混凝土混合料配比的合理性，并嚴格控制原材料的質量性能。在施工時應加強對大體積混凝土澆筑作業的質量控制，實時監測大體積混凝土在施工過程中的內外溫度變化情況，并采取相應的降溫或者保溫措施，減小溫度變化幅度。同時還要做好后續的養護工作，確保大體積混凝土的施工質量能夠達到設計標準，從而確保建筑工程整體結構的質量安全。