工程施工中大體積混凝土裂縫的控制

耿強

【摘 要】在建筑工程生產過程中，混凝土施工是十分重要的環節，裂縫的產生會對混凝土構件的強度、耐久性產生影響，進而降低建筑物結構的整體抵抗能力。大體積混凝土因其體積較大容易造成內外溫差過大而產生裂縫，如何控制裂縫的發展，避免其成為具有破壞性的貫穿縫和深層裂縫是建筑施工中的一大難題。本文簡要分析了建筑施工中大體積混凝土裂縫的成因，著重探討了針對大體積混凝土裂縫行之有效的控制方法和手段，旨在為建筑工程中大體積混凝土裂縫的預防和控制提供理論參考。

【關鍵詞】大體積；混凝土；施工；裂縫；控制措施

混凝土是一種非均質的脆性材料，由砂石骨料、水泥、水和其他的外加材料混合而成，是建筑工程中非常重要的建筑材料?；炷劣捎谑懿牧献陨硖匦院褪┕さ戎T多因素影響，硬化后易形成一些微孔和氣穴、微裂縫等，如不進行有效控制，將會對混凝土質量產生嚴重危害，進而影響建筑結構的外觀質量、耐久性及使用安全。大體積混凝土因其體積較大，更易因凝膠材料水化引起溫度變化和收縮而產生有害裂縫，從而直接影響建筑物的使用安全和耐久運行，因此必須要采取一定的控制措施來預防和處理施工過程中可能產生的大體積混凝土裂縫。

一、大體積混凝土裂縫產生的原因

混凝土裂縫的產生原因是多樣且復雜的，往往是由多種因素綜合形成。根據混凝土裂縫產生的原因，總體而言可分為結構性裂縫和非結構性裂縫兩大類。結構性裂縫是由各種外部荷載引起的裂縫，也稱荷載裂縫，其包括由外部荷載的直接應力引起的裂縫和在外部荷載作用下結構次應力引起的裂縫。非結構性裂縫是由各種變形、變化引起的裂縫，其包括溫差、干縮濕脹和不均勻沉降等因素引起的裂縫。從國內外研究資料和大量的工程實踐分析，絕大部分混凝土裂縫的產生可劃歸為非結構性裂縫。此外，混凝土裂縫的形成還受到建筑設計、混凝土材料自身特性和配合比等因素的影響。因此，常見混凝土裂縫可分為溫度裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫等三大類。

根據我國《大體積混凝土施工標準》GB50496-2018對于大體積混凝土的定義：混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土，稱之為大體積混凝土。通常情況下，大體積混凝土在澆注過程中會出現混凝土內部中心溫度較高而外表面溫度較低的現象，內外部溫差過大會產生較大的溫度應力，內外部會在硬化的不同階段形成拉應力，一旦拉應力超過混凝土的承受極限，勢必會引起混凝土裂縫的產生。

二、建筑施工中大體積混凝土裂縫的控制方法探究

大體積混凝土裂縫的控制是一項非常重要的系統性工作，需要在混凝土配合比設計、施工工藝和切縫、養護等諸多環節進行有效控制，應盡可能避免施工中大體積混凝土裂縫的產生。

2.1做好施工前設計，預防裂縫產生

建筑施工前設計的不合理通常也是導致大體積混凝土裂縫形成的一大因素。因此，在施工前的設計和準備工作中，一定要做好相應的防治措施。在設計環節，對處于約束狀態下的結構設計要慎重處理，要合理配置構造鋼筋以應對結構變形余地不足的狀況，預防裂縫的產生。同時，要盡可能的避免結構斷面突變進而引發的應力集中，如若難以避免，要首先考慮構造配筋和補償收縮混凝土技術等手段。設計環節中除了要對結構進行合理的設計和規劃，也要注意對交叉作業時間安排的合理性。

2.2選擇合理混凝土材料和配合比控制裂縫產生

混凝土是由砂石骨料、水泥、水和其他的外加劑混合而成的，原料質量的控制是保證混凝土質量的前提。一般大體積混凝土宜選用中低強度的混凝土，強度等級在C20-C35之間較為合適。其次，混凝土的配合比也是影響混凝土裂縫產生的一大因素。要合理設計、嚴格控制混凝土的配合比，避免水灰比、水泥用量和砂率過大等情況，在骨料的選擇上盡可能擴大粗骨料的粒徑，盡量選擇低熱水泥，這是提高混凝土抗拉強度的關鍵，也是盡可能減小混凝土內外溫差的措施，對于減少裂縫的產生具有重要作用。另外，還可以采取摻加粉煤灰或者高效減水劑等措施，盡可能減少混凝土的自身體積收縮情況，有效控制大體積混凝土裂縫。

2.3強化混凝土澆搗工作減少裂縫產生

混凝土澆搗環節的有效控制是減少裂縫產生的重要環節，如澆搗工作沒有做到位，裂縫的產生則是必然的。對于混凝土的澆筑通常采用分層澆筑的方法，還要注意在澆注完畢后對表面進行壓實，排出內部氣泡和水分，提高密實度，減少表面裂縫產生。振搗時要根據建筑現場施工中針對不同混凝土坍落度的要求，設置合理的振搗時間和振搗強度，做到快插慢拔。為了防止振搗過程出現漏振或過振的現象，可以采用二次振搗、二次抹面等技術，這對于排除泌水、混凝土內部氣體和水分有著顯著的效果，可以減少裂縫的產生。澆搗成型以后，為加強裂縫的控制，要采取一定的措施進行蓄水保溫，通常選擇在建筑表面覆膜或者覆蓋濕麻袋等方式進行養護。這樣做的目的是為了防止混凝土內外溫差過大，進而導致溫度裂縫的產生。澆灌混凝土要注意天氣條件，盡量避免在陰雨天氣或者大風天氣澆灌。

2.4采取積極養護措施和溫度控制

為了減少大體積混凝土裂縫的產生，有效的保溫養護措施也是必不可少的。保溫養護可以對混凝土內外的溫差值起到降低的作用，進而可以降低混凝土澆注塊體的約束應力。盡可能縮小大體積混凝土的內外部溫差是提高混凝土的抗拉強度和抗裂能力的重要途徑，可以有效減少溫度裂縫的產生。在實際的養護環節，要及時掌握大體積混凝土內部和表面的溫度變化，可以適當提高養護環境溫度，繼而盡可能避免由于混凝土表面降溫過快導致的表面干裂產生塑性收縮，形成混凝土裂縫。在混凝土的硬化過程中要及時補償水分，澆水養護，避免由于失水得不到補償而產生的裂縫，尤其在高溫環境下施工時，更要及時補充水分，水分的有效補償不僅可以提高大體積混凝土強度，同時能降低混凝土收縮約束應力，繼而有效控制裂縫的產生。

三、結語

建筑工程的建設工作是我國城市化建設中的一項重要事件，大體積混凝土由于自身的特點容易產生危害性裂縫，不僅會降低建筑物的強度和抗滲抗壓能力，也對建筑物的承載能力和安全使用壽命有著消極的影響，直接關系著建筑工程的整體質量。因此，對大體積混凝土裂縫的控制是一項十分重要的系統性工作，需要在施工中的多個環節進行有效的控制，盡可能避免施工中混凝土裂縫的產生。不斷加強混凝土質量控制，是提高建構筑物承載能力和耐久性的關鍵。這既是保證建構筑物實體質量的必要途徑，同時也是提高施工企業施工水平的必經之路。

【參考文獻】

【1】聶建偉， 張建軍. 大體積混凝土施工裂縫控制工作的探討[J]. 科技創新與應用， 2014（25）：240-240.

【2】程忠玉. 大體積混凝土施工裂縫控制探討[J]. 城市建設理論研究：電子版，2012（2）.

【3】鐘遠利， 袁辛. 大體積混凝土施工裂縫控制探討[J]. 商品與質量·學術觀察， 2011（7）：52-53.

【4】陳桂林， 姜瑋， 劉文超，等. 大體積混凝土施工溫度裂縫控制研究及進展[J]. 自然災害學報， 2016， 25（3）：159-165.