淺析大體積混凝土裂縫控制

徐濤

（銀川三建集團有限公司，寧夏 銀川 750000）

引言：

隨著建筑工程當中的高層化和集約化發展，混凝土材料在施工建設當中的應用比例在不斷攀升，除常見的小范圍預制作業零件結構外，大體積的混凝土澆筑工程應用也更加普遍。在大體積混凝土的施工建設當中對于開裂和坍縮等質量通病的有效控制不僅有利于控制項目的成本投入，對于維護建筑工程的安全與穩定也具有積極意義，必須要引起施工技術人員的關注并提前做好相關的控制對策研究，不斷優化施工方案，使大體積混凝土澆筑作業在技術上和質量上有更好發展。

一、大體積混凝土工程建設概述

盡管目前在許多工程建設的過程當中都需要運用到混凝土澆筑作業作為基礎施工環節，但對于大體積混凝土施工的建設過程和JASSS 的定義來看，僅有澆筑作業的范圍直徑超過80cm 的模板建設作業才能稱為大體積混凝土工程，而根據我國2011年發出的國標定義來看，一般默認為作業范圍的直徑為1m 以上的混凝土澆筑工程可定義為大體積混凝土作業。大體積混凝土的實操工藝主要是依靠分層和分段作業來實現的，需要技術人員提前結合工程需求和場地限制確定好作業位置，進行交底后嚴格控制單次澆筑的漿體用量，確保其具有一定的承載能力后再進行后續的施工，防止單次澆筑體量過大而造成難以干燥或承載力不足的坍縮問題，給施工單位造成不必要的質量和安全隱患問題。

二、混凝土開裂的種類和原因分析

（一）表面應力開裂

在混凝土材料澆筑與凝結的過程當中，其內部和表面受到的應力作用也隨時間發生了一定的變化，特別是在完成了初凝后混凝土的表面結構和體積已經達到了較為穩定的狀態，而內里仍然較為濕潤的大體積混凝土漿體依然保持著原有的較為軟弱的荷載能力，很容易在這種應力的拉扯作用之下而產生表面開裂的情況。混凝土漿體在從液體轉變為固體的過程當中，其體積會有一定的膨脹或收縮現象，若內外混凝土的干燥速率不一致很容易導致內部將體在凝結膨脹的過程當中和外層已經固定的混凝土結構發生抗力作用，由于這種抗力因素而造成的混凝土開裂一般深度較深，在后期進行修復處理時的技術難度也更大，往往需要填補較多的漿體材料或進行返工重建。

（二）溫度變化開裂

在混凝土漿體配比的過程當中會用到石灰作為原材料，而這種材料具有較為特殊的水化熱特性，在配比的過程當中會向外釋放熱量導致漿體溫度升高，技術人員在澆筑作業的過程當中也要待漿體溫度下降達到適宜狀態后才能夠進行施工，避免高溫的漿體在凝結冷卻的過程當中混入氣泡導致荷載能力下降等問題。由于大體積混凝土工程中的單次漿體澆筑量大，內里混凝土的釋熱效果不好，很容易影響到后續的凝結與養護過程。外層的混凝土材料干燥速率更快且表面溫度更低，而內里的漿體仍有大量的熱量被禁錮其中，在尋求是熱窗口的過程當中勢必會對混凝土的凝結產生影響，甚至有部分混凝土工程會因此導致表面開裂而完成釋放熱的過程，不利于優化混凝土工程的建設質量[1]。

（三）結構收縮開裂

造成混凝土工程結構性地收縮開裂原因較多，在澆筑作業和后期養護的過程當中必須要予以重視，提前做好質量通病的預防處理工作。由于混凝土漿體在制備過程當中混有大量的水分，在高溫環境下作業時會受到一定的影響而導致水分的蒸發速率過快問題，若漿體在澆筑作業時的用量不足、調配比例不佳則會造成工程的干燥裂縫問題，在不同區域內的混凝土收縮情況不一致，造成的表面開裂裂縫寬度一般較大，給后期修復工作也造成了一定的困難。塑性收縮是指在混凝土漿體制備過程當中由于未能進行充分的振搗均勻，漿體材料在水分蒸發后內部的基團會受到重力的影響而出現下沉和均質分布不當的情況，若遇到了模板內置鋼筋籠的阻擋則會在此處發生沉積和開裂的問題。

三、優化混凝土工程建設質量的有效對策

（一）重視建材質量

混凝土漿體制備與澆筑作業過程當中的泥灰原材料質量是影響工程建設質量的重要基礎環節，特別是一些較為劣質的材料很容易因強度不足的問題而出現開裂和脫落的問題，要求必須在施工建設之前加強對材料質量的把控，選擇合規的生產廠家和品牌，并對所有進入工程現場的原料進行分類和抽檢，為后續的實操建設環節提供更好的保障。在建材質量的把控過程的同時，還要注意和工程設計方案之間形成有效配合，針對不同強度、不同需求的大體積混凝土工程，各類原料的用量也會有一定差異，必須要做好同步檢驗并嚴格控制減水劑等添加劑的品質，不斷優化大體積混凝土工程的施工質量。

（二）優化材料配比

由于大體積混凝土工程的荷載需求和普通的混凝土工程之間有一定的差異，在交出作業前期必須要對各個材料的配比應用進行嚴格的測試，嚴格參照建設方案當中規劃的力學參數要求進行詳細的記錄和對比，選擇最優的一組配比作為澆筑建設的參考[2]。在材料的配比過程當中還需要注意對添加劑的合理運用，特別是減水劑等材料對于混凝土漿體的水化熱控制、后期養護等具有較大的影響，一旦用量出現偏差會導致一批作業過程返工的問題，不僅會造成項目的工期延誤和成本增加，還會嚴重破壞建筑工程的質量和安全，形成一定的危險性。

（三）嚴控澆筑過程

澆筑實操過程當中開展的裂縫控制有許多技術要點需要予以關注，包括了漿體材料的充分振搗與混合、分層作業時的用量控制、對漿體溫度的把握和對氣泡的靜置排除等都會影響最終的混凝土工程建設質量，必須要提前根據項目的特點進行有針對性的把控處理，制定好專業的再說規劃。在澆筑建設前，要求所有操作人員要提前進行專業化的技術培訓，避免因個人操作失誤而造成的混凝土工程通病問題。工程建設的監理人員在澆筑作業時也需要在現場展開有效的監督管理，對一些不規范的施工行為予以及時制止和控制，確保大體積混凝土工程的建設水平。

（四）加強驗收管理

及時進行混凝土工程的驗收作業能夠更好地發現一些潛在的開裂隱患，特別是對于一些對工程強度影響不大的淺表性裂縫可以通過抹面和補漿的作業方式對其進行修復處理，能夠更好地優化大體積混凝土工程的建設水平[3]。針對工程建設前期出現的質量隱患問題，也能夠通過驗收管理的方式提前發現不足并予以規避，有效避免了大量類似的問題在施工建設過程當中的重復出現，更好地維護了大規模混凝土澆筑與養護建設的質量。通過提前驗收和自檢修復的方式能夠為工程建設保留更多的項目資料，以動態管理的方式更好地推進建筑工作的開展。

四、控制混凝土溫度裂縫的重要方法

（一）保溫材料覆蓋

在混凝土的澆筑養護過程中需要利用覆膜處理的方式來應對其表面過快地失水問題，常見的覆膜材料包括草席、塑料薄膜等，但和大體積的混凝土工程建設存在了一定的不適配性，不僅會造成一定的環境污染問題，對于覆膜材料的用量和成本也會偏高。技術人員可考慮應用一些性價比更高且具有保溫效果的材料參與到混凝土工程的溫度裂縫控制和養護工作當中，提前通過建筑模型測試的方式對大體積混凝土工程當中的保溫層應用進行模擬，提前確定好需要覆膜處理的范圍和材料的保溫系數需求，使整體的養護工作開展更具有針對性和高效性[4]。保溫材料的選擇應該多考慮具有防水性和可回收的建材，嚴格控制大體積混凝土建設中的成本投入，優化工程實操發展和現場管理水平。

（二）預埋冷卻水管

在大體積混凝土工程的凝結干燥過程當中很容易出現內外溫差較大的情況，需要技術人員通過溫度測試的方式進行動態化的調節和驗證，且常規的冷卻處理方式效果一般。部分技術人員正在進行混凝土工程的作業設計的過程當中會根據外層模板的建設情況預留一個管道建設通道，可以在進行澆筑作業后通過通水冷卻循環的方式是底層的混凝土溫度下降速率得到更好的控制，對于對抗溫度性裂縫具有一定的應用優勢[5]。在進行冷卻水管的預埋處理之前也需要技術人員根據工程建設的特點和實際需求對水管安裝的位置、尺寸等進行模擬測試，盡量選擇鋼管材料參與施工建設，便于在后期進行模板拆除時能夠將這些基礎建材進行回收利用，達到控制成本投入和提升建設環保性的目的。

（三）循環蓄水控制

循環蓄水控制是一種更具經濟性和環保性的混凝土裂縫優化處理的方法，且在北京一些工程建設的實操過程當中有較好的實踐應用。在進行大體積混凝土的澆筑作業建設之前，在工程現場通過開挖建設的方式建立蓄水池，恰好和大體積的混凝土工程之間形成對應，能夠利用自然雨水等蓄水的方式對混凝土工程的凝結于養護進行降溫處理，達到較好的工程開裂控制目的。再循環蓄水工程的建設當中要注意對蓄水池、進出口等位置進行嚴格控制，盡量增加水池、管道和大體積混凝土工程之間的接觸面積，不斷優化其冷卻降溫的效果。盡管循環蓄水的控制性能較好，但由于前期工程成本投入較高，還需要進行進一步的研究和優化才能更好地在建筑工程行業內予以發展和推廣。

五、結束語

總之，大體積混凝土工程在建設過程當中的技術要點較多，在施工設計、準備、實操和養護的過程中必須貫徹質量通病的預防理念，展開嚴格的控制管理工作。針對混凝土的裂縫隱患，在處理時要提前做好材料配比測試工作，結合環境溫度的影響性控制好漿體單次用量，使其內外能夠保持更好地凝結一致性。在利用于建設的工程來實現降溫控制時要考慮到環保與經濟的特性，加強對建筑模型的科學應用，確保方案規劃的有效性，為澆筑與養護作業提供更可靠的指導。