建筑大體積混凝土施工的裂縫控制方法探究

馬濤

摘 要：現在建筑工程建設出現越來越多的大體積混凝土施工項目，所用混凝土數量較大，因為各項因素產生裂縫的可能性更高。為達到預期的施工效果，保證結構穩定性與強度，必須要在實際施工中不斷總結經驗，總結裂縫產生原因，然后有針對性的采取措施進行控制，爭取從根本上來消除質量隱患產生的可能性。

關鍵詞：建筑工程;大體積混凝土;裂縫控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.101

大體積混凝土施工作業難度更高，因為應用的混凝土材料較多，在水泥集中水化放熱情況下，導致結構內外溫度差增大，形成較大溫度應力，一旦溫度應力超出結構可以承受的最大限度，就會發展成裂縫，削弱工程結構整體性能。除此之外因為工藝不規范、條件控制不當等也會造成結構裂縫，務必要在施工時做好綜合分析，制定科學可行的方案，對整個施工過程進行可靠控制，及時消除存在的各類隱患。

1 大體積混凝土裂縫產生原因

1.1 混凝土收縮

水泥水化反應需要由混凝土來提供拌合水，但是對于大體積混凝土來講，水泥水化只需要20%的拌合水，剩余的水分全部被蒸發，這樣就造成了混凝土收縮，而形成裂縫。雖然混凝土處于水飽和狀態時會出現膨脹反應，也無法完全恢復到收縮前的結構體積。混凝土結構體積發生變化時會產生非常大的收縮應力，當超過結構所能承受的最大值后，便會產生裂縫，影響結構性能。

1.2 水泥水化熱

水泥作為混凝土主要原材料，在施工后產生水化反應將會釋放出非常大的熱量，尤其是對于大體積混凝土來講，集中水化放熱必定會造成結構內部溫度升高，加大內外溫度差，形成較大溫度應力[1]。當混凝土抗拉強度小于溫度應力時，大體積混凝土結構就會產生裂縫。相比其他因素，水泥水化放熱是造成混凝土施工裂縫關鍵原因，同時也是最為普遍的。

1.3 環境溫度差

大體積混凝土施工質量也會受到外界因素的干擾，如果施工環境溫度差異較大，會造成大體積混凝土內外層溫度差加大，促使混凝土結構產生變形。并且，如果在高溫條件下施工，會削弱大體積混凝土的散熱效果，也會造成溫度應力過大，形成裂縫的可能性提高。

2 大體積混凝土裂縫控制要點

2.1 原材料質量控制

（1）水泥。作為混凝土主要原材料，施工用水泥性能和質量是否達標，在根本上決定了混凝土施工質量。并且，如果所選水泥規格和型號不合適，在施工后會產生大量的水化放熱，增大混凝土內外溫度差，使得裂縫產生的可能性提高。因此在前期需要提高對水泥選擇的重視，選擇應用水化熱偏低的水泥，并科學設計水泥用量，可以適當的應用粉煤灰來代替水泥，減少整體施工中水泥用量，避免水泥水化放熱過于集中難以控制而形成裂縫[2]。

（2）外摻料。粉煤灰為最常見的外摻料，主要目的是來降低大體積混凝土的水化熱。同時適量的摻加粉煤灰，還可以在一定程度上來提高大體積混凝土的抗滲性能，對改善施工質量具有良好的輔助功能。并且，粉煤灰的應用還可以改變混凝土和易性，促使混凝土質量能夠更長時間的維持均衡狀態。

（3）外加劑。最為常見的外加劑為高效緩凝減水劑，不僅可以通過降低水泥用量來控制水化放熱總量，同時還能夠延長混凝土凝固時間，減少大體積混凝土結構體積的變化，避免裂縫的產生。

2.2 施工溫度監測

在進入到施工后，需要安排專門的人員來對整個施工過程進行溫度監測，做好詳細記錄，為溫度控制提供準確數據支持，以免內外溫度差過大而形成裂縫。整個監測流程為安排技術人員、設置測溫孔、安裝溫度監測定時器、記錄監測結果，并繪制溫度變化曲線圖，隨時掌握混凝土施工溫度變化狀態。一般大體積混凝土施工溫度監測分為直接測量和間接測量兩種，然后將測量得到的溫度數據輸入到專業軟件內，利用公式進行計算，并將計算結果作為溫度控制的依據。其中，直接監測法的實現需要有專業儀器設備作為支持，實時采集混凝土溫度信息，根據監測結果來調節入模溫度，作為解決混凝土裂縫問題的重要保障。

2.3 混凝土澆筑控制

大體積混凝土澆筑作業量較大，想要保證在規定工期內完成所有澆筑作業，需要保持較高的作業效率，但同時還需要重視質量控制，以免產生裂縫。因此需要基于實際條件對大體積混凝土澆筑作業進行科學規劃，制定嚴格的澆筑流程以及施工方案，為正式施工提供依據和進行約束，確保整個澆筑過程的連續性。最為常見的工藝方法為分層、分段、分縫式區域交錯澆筑，其中要保證澆筑時控制好澆筑速度，且避免對鋼筋、模板造成影響。其中，在進行分層分面澆筑時，要求控制好每層澆筑時間，即要求在第一層全面澆筑完成且未初凝，并將中間熱量全部釋放完全后，才可進行第二層澆筑，逐層完成所有澆筑作業[3]。現場澆筑施工時，可以綜合各方條件，確定澆筑方法，例如從中間相兩端、從兩端向中間等順序，在保證作業效率的同時，提高澆筑質量，減少施工裂縫的產生。

2.4 后期養護工藝

在完成所有施工環節后，需要對大體積混凝土進行可靠養護，科學調節溫濕度，減少裂縫的產生。一般應確保混凝土內外溫度差不超過20℃，在混凝土結構具有較強抗裂性能的同時，可以將溫度差放寬到24℃ 以內。實際施工中最為常見的降溫方法為內部是設置冷水管，利用冷水循環來降低混凝土內部溫度。另外，保溫方法則可以對大體積混凝土覆蓋草墊，降低表面散熱速度，提高混凝土強度。同時，還需要對混凝土表面進行灑水養護，以免短時間內水分損失過快而形成裂縫。

3 結束語

大體積混凝土施工裂縫問題非常普遍，為提高施工綜合效果，必須要提高對此方面的重視，分析總結裂縫產生原因，然后基于技術角度，采取可靠措施來對整個施工過程進行控制優化，保證每個環節落實的規范性，消除各項因素對施工作業帶來的干擾，將混凝土內外溫度差控制在允許范圍內，避免因為溫度應力過大而形成裂縫。

參考文獻：

[1]夏玲.大體積混凝土施工的裂縫控制研究[D].湖北工業大學，2017.

[2]符禾根.高層建筑施工中大體積混凝土裂縫的防治措施[J].建材與裝飾，2015（51）：21-22.

[3]王前.探析大體積混凝土施工中的裂縫控制方法[J].河南建材，2015（06）：75-76.