探析大体积现浇混凝土施工中裂缝的防治措施

程先娜　郭广智

摘 要：在建筑工程规模不断扩大的背景下，大体积混凝土在建筑工程中的应用也越来越多，特别是一些高层建筑、水利工程等特定工程。但是大体积混凝土施工中产生的裂缝问题一直是其应用中的一个难点。为了更好的解决大体积混凝土施工中裂缝问题，该分析了裂缝产生的机理及其影响因素，并提出了针对性的施工裂缝防治措施。

关键词：大体积混凝土 裂缝 防治对策

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0123-01

作为基础建设中应用最为广泛的一种建筑材料，其已有一个世纪的发展历史了。在基础建设不断发展的背景下，在一些高层建筑的基础、水利大坝以及大型设施的基础等大型结构物中，大体积混凝土经常被工程人员采用。但是，大体积混凝土结构物的截面尺寸比较大，同时其表面在空气中裸露，这就会造成施工过程中，混凝土中水泥水化产生大量的水化热，结构内部温度快速升高、内外产生较大的温差，在温度应力的作用下出现裂缝，对结构物的安全性以及正常使用造成影响。所以，研究大体积混凝土施工裂缝产生的机理，并在施工中进行必要的防治就十分有必要。

1 大体积混凝土裂缝概述

1.1 大体积混凝土裂缝的类型

（1）收缩裂缝

混凝土因为其自身组成特性的影响，造成混凝土施工、使用过程中出现收缩在所难免，如果混凝土的收缩应力超过了自身的抗拉强度，就会造成混凝土结构中出现裂缝。收缩裂缝在大体积混凝土中主要表现在其表面的网状或者不规则的裂缝。产生收缩裂缝主要是因为大体积混凝土比较大的结构尺寸，水泥水化过程中有大量的水化热产生，造成混凝土结构内部的温度升高，从而在大体积混凝土中产生了温度梯度，不同部位的收缩变形不一样，就会因为结构的收缩不协调造成裂缝的产生，这些裂缝最终会造成结构物的开裂、形变或者破坏。表面裂缝和贯穿裂缝是收缩裂缝常见的两种形式。前者是因为大体积混凝土的表面和结构内部产生温度梯度，在表面有拉应力出现。这种拉应力超过了混凝土自身的抗拉强度时，就会在结构表面出现裂缝，这种裂缝在混凝土浇筑48～72 h后会出现。而贯穿裂缝发生在结构降温的过程中，因为温度的降低产生的收缩应力超过了外界产生的极限拉应力，造成结构物中贯穿裂缝的产生。贯穿裂缝的产生一般发生在浇筑完一周左右。

（2）干缩裂缝。干缩裂缝产生是水泥浆中水分的蒸发造成的，具体来说是因为混凝土结构物的表面与内部的水泥浆的蒸发速度不协调造成的。因为混凝土的表面与外界接触，水分的蒸发速度比较快，相应的变形也会比较大，而结构内部的水分蒸发比较小或者不蒸发，其对应的形变也会较小，结构内外的变形不一致就会产生裂缝。这种裂缝出现的时间一般在养护完成7 d后出现。

（3）塑性收缩裂缝。造成这种裂缝是混凝土结构物凝结前因为恶劣天气的出现造成的，比如大风或者高温等，其产生的机理与干缩裂缝产生的原因类似。结构表面的水分在遇到恶劣天气时水分损失比较快，这就会在结构表面产生龟裂。

1.2 影响大体积混凝土产生裂缝的因素

首先是混凝土自身造成的裂缝。因为混凝土的抗拉强度比较低，当混凝土中的收缩应力比较大时就有可能产生裂缝。而水泥的牌子不同，收缩能力就会不同，在应用中，混凝土中水泥水化的速率随着其比表面积的增大而增加，水分的消耗量也越多，相应的收缩能力就越强，比较容易产生裂缝。而混凝土的骨料中含泥量比较大时，水泥浆体跟骨料间的粘合能力就下降，自然就容易出现裂缝。因此，水泥的型号、骨料中的含泥量以及骨料的种类对混凝土的干缩都有一定的影响。另外，混凝土中采用的外加剂的应用不当，也会对混凝土结构物产生裂缝有一定影响。

其次是结构设计造成的裂缝。大体积混凝土对结构的合理性要求比较高，如果结构设计出现不合理的地方，就会因为结构的变形或者荷载造成结构产生裂缝。比如，结构设计中没有考虑混凝土结构使用中的荷载影响，就会造成结构物超过设计荷载而出现裂缝。而一些结构，虽然材料自身的强度不是很高，但是结构设计比较合理，使得结构物整体的承载能力较好，也能够适应结构的变形，其抗裂性能自然提升。

再者就是施工方面的因素造成的。施工中产生裂缝是大体积混凝土产生裂缝的主要原因。施工中的一些不规范操作，例如，混凝土运送中出现时间耽搁，使得运到施工现场的混凝土水分损失严重，不仅造成施工性能下降，而且也加快了混凝土的收缩，最终导致混凝土中产生塑性收缩裂缝或者干缩裂缝。有时候振捣方式选择不当也会造成裂缝产生。同时，大体积混凝土浇筑完成后，如果不重视后期养护工作，就会导致混凝土凝结过程中收缩裂缝的产生。施工中混凝土暴露到空气中缺乏养护的情况十分常见，这就加速了大体积混凝土裂缝的产生。

2 裂缝的防治对策

2.1 设计方面对策

大体积混凝土设计中主要从结构、混凝土配合比以及配筋设计这几个方面来考虑大体积混凝土的防裂。大体积混凝土的结构设计过程中，不仅仅考虑结构自身的特点，还要将结构使用中可能承受的各种荷载考虑进去，综合考虑各方面的因素，科学、合理的选择混凝土结构，避免因为荷载考虑不到位而造成使用过程中出现裂缝的现象。而对于混凝土的配合比设计，应该根据大体积混凝土自身的特点，在保证混凝土施工性能得到满足的条件下，细集料的用量以及水灰比要尽可能的降低，这就要求骨料的级配要合理。

2.2 原材料的选用

选择原材料时，一方面是注意对水泥的选择，在满足规范规定的前提下，为了降低水泥水化过程中的放热，选择的水泥的水化热要小，不要选择细度比较细的水泥，从而降低混凝土的收缩。另外一方面，选择骨料时要控制骨料中的含泥量，要有良好的级配，同时骨料自身的弹性模量以及膨胀量要尽可能低。

2.3 施工控制措施

要想控制大体积混凝土施工中产生裂缝，要严格控制施工操作，施工中严格按照操作规程来进行，保证整个施工过程的质量，同时，项目相关负责人要对施工过程进行监督、检查。

大体积混凝土浇筑工程中浇筑温度要低于28 ℃，这就要求选择浇筑时间时要考虑温度的影响。而且大体积混凝土要尽可能分块浇筑，并且对混凝土的内部用冷却水降温，从而加快大体积混凝土的放热。浇筑时一般采用分层浇筑方法，每层的浇筑厚度选择30 cm左右，但是两层间的浇筑间隔不宜过长，在下次混凝土初凝结束以前进行上层浇筑，振捣过程中要避免出现离析现象。同时要对混凝土的温度进行监控，掌握混凝土的温度变化情况。另外，要重视浇筑完成后对大体积混凝土的养护，避免浇筑成型后表面因为水分损失过快而出现表面裂缝。

3 结语

大体积混凝土在特殊工程中有着十分重要的作用，而如何采取有效的措施控制其施工中产生的裂缝就显得尤为重要。在裂缝控制过程中，应该从设计、材料选择以及施工控制这几个方面采取措施，文章也从这几个方面给出一些建议，希望能对大体积混凝土施工中的裂缝防治有一定帮助。

参考文献

[1] 吴中伟.高性能混凝土[M].中国科技财富，北京：中国铁道出版社，2005.

[2] 黄芸.大体积混凝土施工裂缝的产生原因及其预防[J].中国建材科技，2013（3）.endprint