浅谈大体积混凝土施工裂缝预防与温差控制

付岳强

（平遥县工程质量安全监督管理站，山西晋中031100）

浅谈大体积混凝土施工裂缝预防与温差控制

付岳强

（平遥县工程质量安全监督管理站，山西晋中031100）

混凝土是建筑施工中重要的材料，伴随建筑项目规模的不断扩大，大体积混凝土也被广泛应用于建筑施工中。要想更好地将大体积混凝土应用于建筑施工中，必须采取有效措施预防混凝土裂缝现象的发生，保证建筑的质量不受影响。论文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因，并提出预防大体积混凝土裂缝与温差控制的措施。

大体积混凝土；施工；裂缝；预防；温差控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.045

1 引言

随着经济的快速发展，城市化进程的不断加快，建筑项目无论在数量上，还是在规模上都在逐渐增加和扩大，混凝土作为建筑施工的重要材料也得到了广泛的应用。尤其是近年来，大体积混凝土越来越多的应用于建筑施工中，成为必不可少的建筑材料。但是，大体积混凝土在施工中易出现裂缝这一现象也严重困扰了建筑施工的顺利进行，而且给建筑项目造成极大的安全隐患，只有采取有效措施预防混凝土的施工裂缝情况，才能确保建筑项目的整体质量，促进建筑行业持续稳定的发展。

2 大体积混凝土产生裂缝的原因

2.1 水泥水化热

大体积混凝土顾名思义就是混凝土的体积较大，正是由于体积大的原因，混凝土结构断面较厚，其表面系数又较小，混凝土在生产阶段有水泥水化的过程，大体积混凝土由于断面较厚、表面系数较小的特点，导致水化过程中的热量不容易散出，进而热量在混凝土内部逐渐堆积，最终使混凝土结构断面内外形成较大温差。在水泥水化过程中，其水化产生的热量与水泥本身的品种和用量都有关系。水泥用量不合理或者水泥本身质量不合格都可能导致水化热量增高，致使混凝土内部结构温差增大，最终导致混凝土产生裂缝。

2.2 外界气温发生变化

大体积混凝土产生裂缝最主要的影响因素就是内部结构温差，而温差的产生与内部温度和外部温度密切相关，二者都对温差起着直接的决定作用，因此，外界温度的变化也是导致混凝土产生裂缝的原因之一。当外部温度过高或者过低时，都可能导致混凝土内部与外部温差增大，进而导致裂缝的出现。

2.3 混凝土的收缩变形

混凝土的收缩变形是混凝土在空气中硬化的过程，也可以说是体积变小的过程，主要是描述混凝土在形态上的变化。上述我们提到的水泥水化热过程中需要水的支持，但并不是混凝土结构中所有的水分都被用于水泥水热。事实上，其中只有大约20%的水分是真正为水泥水化热提供水源保证的，剩余约80%的水分都是为了保证混凝土在浇筑过程能够被充分的和易。如果混凝土的硬化过程没有受到任何外界的压力，那么它的变形过程不会产生应力，也就不会有裂缝出现；但是，一旦有来自外界的约束力，混凝土收缩变形过程就会受到应力的压迫，造成裂缝。通常而言，导致混凝土产生裂缝的主要收缩类型有3种：塑性收缩、温度收缩和干燥收缩。一般情况下，混凝土在硬化初期不会受到外界因素的影响，仅发生体积变形，不会有裂缝的出现，但是，在混凝土硬化后期经常会受到来自外部的压力，从而导致其发生收缩变形，也有个别情况会出现膨胀变形，这些都会使混凝土出现裂缝[1]。

3 混凝土浇筑中采用温差控制措施预防裂缝

3.1 严格控制温度升降速度

为了使混凝土结构内部不产生较大温差，就要想办法降低温度应力，而水泥水化热是我们重点要控制的过程。在水泥选择上要保证数量和质量的合格，进而降低水化热产生的热量，我们也将其称之为低水热化。为了实现水泥的低水热化，可以选择425#的“水钢”矿碴水泥，它在28d内水化热产生的热量仅为335kJ/kg，与普通水泥相比产生热量低42kJ/kg。

3.2 控制水化热

（1）要想使水泥水化热降低，还可以通过延缓水泥的水化速度来实现，这样就可以将水化热产生热量的峰值推迟，进而避免裂缝的产生。具体做法为在水泥中添加缓凝剂，比如：添加1%的HB-2型缓凝剂可以使水化时间延长8～10h。（2）正如我们上述所提到的，水泥的用量也会影响水化热的产生。因而，我们可以通过减少水泥的用量实现降低水化热的目的。具体做法为在水泥中添加粉煤灰，比如：C18承台混凝土，其水泥中就添加了粉煤灰，经过试验证明它比普通混凝土水泥的使用量要少30kg,准确用量为1m3的混凝土使用271kg水泥[2]。（3）通过控制外界温度，实现降低混凝土结构内部温差的目的，进而预防裂缝的出现。一般来说，混凝土入模温度应该控制在15～20℃。在夏季，砂石的温度要比地下水温高3℃左右，我们需要对砂石进行降温处理，所采取的方法就是在砂石上浇洒地下水。而在高原地区，由于昼夜温差较大，为了避免白天温度过高对混凝土浇筑产生影响，施工人员必须提高夜晚施工效率，尽量在夜间完成混凝土浇筑工作。（4）通过外保内排降低混凝土结构内部温差。内排：采用放置散热管的方式降低混凝土内部温度，通常散热管间距保持2m，用冷水对待灌注的混凝土进行循环散热，为了避免由于水温升高而失去散热作用，通常每隔2d进行换水工作，这种内排方式大约能使温度降低5～8℃，但是要想保证温差控制达到效果，要使混凝土的内外温差在25℃以下，才能停止换水工作，然后在28d以后在混凝土散热管中用相同标号的混凝土填满。外保：就是对混凝土表面采取保温措施，使混凝土表面温度受外界温度影响程度降低，从而减小混凝土内外温差，达到预防裂缝产生的目的。在实际工作中，人们常常在承台混凝土工作外模再增加一层混凝土圬或者浆砌，以此不仅能够起到保温作用，而且能提高其抗裂能力。

4 预防混凝土裂缝的其他措施

1）优化混凝土施工过程。抗拉强度远小于抗压强度是混凝土容易开裂的内在因素。普通混凝土极限拉伸离散性很大，必须创造条件，确保混凝土均匀密实。混凝土坍落度各罐不要有大差异，浇筑基础时坍落度可控制在100～140mm,坍落度大时会使表面钢筋下部产生水分，或表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为防止这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后应采取二次抹面压实措施。

2）加强混凝土养护。养护主要是保持适宜的温度和湿度条件。保温的目的有2个：（1）减小混凝土表面的热扩散，从而减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；（2）延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料的松弛特性，使平均总温差对混凝土产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿性裂缝[3]。

5 结语

总而言之，大体积混凝土施工技术是工程中的重要技术，工程质量的好坏取决于混凝土施工技术水平的高低。虽然在现实生活中我们会看到混凝土开裂的现象，但是只要采取有效措施和温差控制，混凝土裂缝现象是可以预防的。并且，通过选择合适的材料、设计方案和施工工艺，以及筑浇后的保养措施，也能大大减小混凝土出现裂缝的可能性。

【1】赵玉刚.浅谈大体积混凝土施工裂缝预防与温差控制[J].门窗,2013 (2):268+271.

【2】晋创新.浅谈大体积混凝土施工中如何有效预防裂缝[J].科学中国人,2014(6):5+7.

【3】张高峰.大体积混凝土施工裂缝的预防与控制[J].科技致富向导, 2012(20):239.

Discussion on Crack and Temperature Difference Control of Large Volume Concrete Construction

FU Yue-qiang
(ProjectQualityandSafetySupervisionandManagementStationofPingyaoCounty,Jinzhong 031100,China)

Concreteisanimportantmaterialinconstruction.Withtheincreasingscaleofconstructionprojects,largevolumeconcretehasalso been widely used in construction.In order to better apply the large volume concrete,effective measures must be taken to prevent the concrete cracks,and ensure the construction quality.This paper analyzes the causes for cracks in large volume concrete,and puts forward measures to preventlargevolumeconcretecracksandcontroltemperaturedifference.

largevolumeconcrete;construction;crack;prevention;temperaturedifferencecontrol

TU755

A

1007-9467（2016）10-0103-02

2016-09-28

付岳强（1980～），男，山西平遥人，助理工程师，从事建筑工程质量安全监督管理与研究。