簡析建設工程大體積混凝土裂縫防治要點

余學光 王建成

摘 要：混凝土產生裂縫是目前工程建設中普遍存在的質量通病，會降低結構的承載力度、耐久性及抗滲能力，還影響建筑物的外觀和使用年限，嚴重者將會影響到人民的生命和財產安全。裂縫防治始終是大體積混凝土施工的關注重點。從裂縫產生機理出發，對應性地歸納了大體積混凝土裂縫的防治措施。采取這些措施可有效減小裂縫發生的概率，從而大大提高水工建筑物的使用年限。

關鍵詞：市政公用工程;大體積混凝土;裂縫防止

1 引言

混凝土具有良好的抗壓性能與耐久性能，在工程建設中得到了廣泛應用。隨著材料科學的進步、社會生產力的提高和施工工藝水平的提升，工程結構混凝土一次性澆筑量不斷加大，而同時混凝土結構的缺陷也越發明顯，如抗拉性能差、受拉變形能力小、容易開裂等。因此，目前在工程實施過程中，這種混凝土裂縫已經被視為一種質量通病，甚至作為一項課題被專門研究加以防止。

2 大體積混凝土的定義及種類

（1）根據GB 50496—2018《大體積混凝土施工標準》的規定，我們將建筑工程中混凝土結構物實體最小尺寸不小于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為大體積混凝土。而SL 677—2014《水工混凝土施工規范》的規定，則將工程中澆筑塊體尺寸較大、需要考慮采取溫度控制措施以減少裂縫發生概率的混凝土叫做大體積混凝土。

（2）大體積混凝土裂縫的種類。尺寸大于1米的混凝土結構，一般都稱作為大體積混凝土，大體積混凝土一般都具有以下幾種基本特性：施工工藝比較復雜、混凝土的使用量比較大、混凝土內部產生的熱量多。一定的溫度和混凝土干縮都能夠導致混凝土出現裂縫的現象，裂縫的程度基本可以分為貫穿、深層、表面三種，其中貫穿是最為嚴重的混凝土裂縫現象，其直接影響建筑的安全性能，可以說是貫穿的裂縫現象直接將混凝土結構切斷，破壞了其整體性和穩定性。對混凝土結構危害最小的裂縫是表面裂縫，但是表面裂縫也不能被忽視，一些表面裂縫也可能引起貫穿裂縫。這種裂縫對建筑工程的整體質量會有一定的影響，但是如果能夠把混凝土裂縫控制在一定的范圍內就不會對工程的安全性能造成威脅。一般來說，室內環境的最大混凝土裂縫寬度應當控制在0.3m以下，室外環境中的最大混凝土裂縫寬度應該控制在0.2m以下。

3 大體積混凝土裂縫發生的主要原因

3.1 溫度與濕度因素

在大體積混凝土材料應用過程中首先應當了解其成分，混凝土的制備需要應用水泥、水、沙石等材料。在應用水泥的過程中需要加入水進行攪拌，水泥與水會發生水化熱反應，這樣就會導致大體積混凝土在使用時釋放很多的熱量，這些熱量一部分通過逐漸散發的方式消失，另一部分也是大部分主要聚集在大體積混凝土材料的內部，其本身散熱功能性較差，本身積聚大量熱量會導致內部溫度過高進而會增加壓應力產生的概率，一旦產生拉應力，會導致混凝土各個位置的溫度不均勻，如果超出大體積混凝土自身的承重負荷，那么就會出現裂縫等問題。此外在大體積混凝土拆模工藝中表面的溫度會出現迅速下降，那么也容易導致出現裂縫。

3.2 混凝土本身配比等影響

混凝土在進行使用時通過會按照一定的比例進行攪拌和配置，不同的配比，會導致混凝土的強度也會出現一定的差異，加上混凝土自身屬于脆性結構，具有較差的抗拉強度，所以在澆筑過程中容易發生裂縫，混凝土通常情況下會和鋼筋大批量進行使用，澆筑過程中混凝土和鋼筋內部受力存在差異，所以兩者在接觸的位置容易受到壓應力、拉應力等產生裂縫情形。混凝土內部材料本身之間也會發生一系列的化學反應或者內部承壓力，還有的受到人為因素等影響，增加發生裂縫的風險。另外大體積混凝土本身由很多的材料構成，不同的材料具有不同的特性，在澆筑過程中會對混凝土內部結構產生較大的影響，如果發生化學反應納悶就會可能導致混凝土出現收縮變形的情形，進而導致體積減小。施工過程中一些工程技術人員通常會根據經驗來開展工作，施工前缺乏相關的培訓，專業技術水平和理論素養等未能達到施工的要求，那么在施工的過程中就可能出現施工失誤，從而導致混凝土內部強度失衡，出現裂縫。

3.3 施工設計問題

路橋工程的施工設計是尤為重要的，道路混凝土厚度、材料選取、散熱等問題都要充分考慮到。但是在實際的施工設計中工程設計師很多都是憑借自己的經驗來確定道路混凝土的厚度以及施工材料的選取，并非進行實際的測量研究，這就會造成混凝土厚度不符合標準，從而導致了混凝土出現裂縫現象。

4 大體積混凝土質量控制要點

4.1 編制合理實施性強的施工方案

具體涵蓋：材料要求和配合比設計、支架模板及支撐搭設與拆除的穩定、安全性措施。混凝土的攪拌、運輸和澆筑方案，分層、分塊澆搗措施。在溫度控制方面將采取混凝土的測溫和降溫等措施。混凝土非沉陷裂縫的預防防止混凝土非沉陷裂縫的關鍵是混凝土澆筑過程中溫度和混凝土內外部溫差控制。施工前應進行科學計算，對澆筑溫度和混凝土內部的最高溫度進行人為控制。

4.2 嚴格選取施工材料

（1）根據不同的構建來選取不同的施工材料，例如：粗骨和細骨所選用的沙石就不同，另外骨料中沙石的含量也是重要的控制對象。（2）選用合適的外加劑。通過使用外加劑能夠減少水泥的放熱速度，這樣就會使混凝土內部的熱量不會集中在一時間段釋放，也就降低了混凝土內外溫差。（3）可以適當降低水泥的用量，但是水泥的減量一定要在保證混凝土的質量的前提下進行。

4.3 著力做好大體積混凝土的濕潤養護

一是通過外部條件讓水泥得到充分的水化，促使混凝土硬化;二是進一步做好防護工作，防止混凝土成型后因日曬、風吹等天氣因素的影響而出現超出正常范圍的收縮、裂縫及破壞等現象。降低水泥水化熱;選用中低水化熱的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥等。

參考文獻：

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