大体积混凝土裂缝原因分析及控制措施

赵全法

摘要：混凝土是目前各类建筑中使用最广泛的建筑材料，因此它的质量决定了工程建筑的质量。随着高层建筑的兴起，大体积混凝土成了灌浆技术中主要的施工方法，所以使用和控制好大体积混凝土对于工程建筑的发展具有重要意义。为了提高施工质量，使建筑质量更全面提高，我们需要对施工过程中的裂缝问题进行进一步的研究。文

关键词：大体积混凝土；裂缝原因；控制措施

大体积混凝土是指混凝土结构实体最小尺寸超过1米的大体量混凝土或者预测因混凝土水化热会出现有害裂缝的混凝土。在新形势下，高层建筑、超高层建筑、大型桥梁等层出不穷，混凝土构件的体量也日渐变大，大体积混凝土结构应运而生，面积较大、体积较厚，极易出现裂缝问题，大幅度降低了工程质量，必须综合分析大体积混凝土裂缝的成因，通过不同途径采取有效的预防措施，避免大体积混凝土裂缝频繁出现。

1.大体积混凝土裂缝的成因

1.1收缩裂缝

混凝土收缩是指混凝土拌合物硬化过后体积逐渐减小的现象，是自发的，和水泥特性紧密相连。混凝土收缩受到外部约束的时候，比如，钢筋、模板，混凝土内部会产生拉应力，一旦超过混凝土抗拉强度，混凝土便会出现裂缝问题。由于收缩的原因各不相同，混凝土收缩类型收缩并不单一，即温度收缩、塑性收缩、自收缩、干燥裂缝。以“自收缩”为例，c-s-H凝胶是泥水化反应的核心产物，其体积不超过水泥、水二者之和，也就是说，固相体积增加的同时，水泥浆体却在不断减小，这便是自收缩，2/3的硅酸盐水泥浆体全都水化之后，理论上体积会减缩7%-9%。

1.2温度裂缝

在混凝土凝固过程中，水泥水化会释放大量的水化热，从而使混凝土内部的温度随之上升。大体积混凝土结构在内外环境温差的作用下，结构内温度会随时间增长而降低，直至达到多年平均气温水平。混凝土的温度变化过程分为温升、冷却降温、稳定三个阶段。大体积混凝土的温度变化会引起温度变形，受到约束产生温度应力，当拉应力超过抗拉强度时产生裂缝。

1.3环境条件

环境温度和湿度的变化会在混凝土内部形成变化不均匀的温度场和湿度场，促使内部微裂缝的发展，进而形成表面的宏观裂缝。大体积混凝土工程施工时，如果遇到连续的低温天气，混凝土浇筑后就会因为内外温差过大而产生混凝土裂缝。连续阴雨天气下，过多的雨水会渗入混凝土内部，影响混凝土的凝固，造成微小裂缝的扩展。混凝土浇筑之后及时完善的养护可以减小收缩变形。

1.4施工裂缝

施工中所产生的裂缝原因较多，主要是由于人工操作的原因，施工工艺的选择，施工裂缝产生的原因众多，而其裂缝的分布是随机的，一般主要是由于浇筑与模板粘合的不充份，或是进行浇筑时较快，其浇筑的程序缺少正确的方式等，以上这些原因都会导致混凝土产生裂缝，对水利工程的质量产生影响。

2.控制措施

2.1优选混凝土各种原材料

2.1.1水泥的选择

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失，可适度增加活性细掺料替代水泥。

2.1.2骨料的选择

在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。在选择细骨料时，采用平均粒径较大的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，减少水化热量，对混凝土的裂缝控制有重要作用。

2.1.3掺加外加料和外加剂

掺加适量粉煤灰，可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于30%。掺加适量的减水剂，它可有效地增加混凝土的流动性，且能提高水泥水化率，增强混凝土的强度，从而可降低水化热，同时可明显延缓水化热释放速度。

2.2坚持科学的施工工艺

（1）根据工程的具体情况，通过计算温度应力来确定混凝土浇筑方式。可以选取夜间进行浇筑工作，从而减小温差应力，减少裂缝的产生。浇筑时据混凝土泵送产生的坡度，在混凝土卸点和坡角处布置振捣点，确保混凝土振实。因混凝土的流动性很大，泵送混凝土浇筑完毕之后，为消除混凝土表面裂缝，要在混凝土初凝之后、终凝之前进行二次振捣，提高混凝土防水性能。充分的振捣可以有效减少结构性裂缝。（2）在整个施工过程中要做好对温度的测量、控制工作。采用先进的测温装置做好温度记录，可以全面、准确的掌握大体积混凝土内部的实時温度变化，技术人员可以利用测量结果制定、实施相应的温控措施。（3）重视大体积混凝土的养护工作。在工程项目建设中，施工企业必须做好混凝土养护工作，可以用塑胶袋包裹混凝土表面，也可以采用麻袋、棉毡等材料，可以起到较好的保湿作用，混凝土养护比较及时，浇筑结束后必须及时养护，确保在混凝土硬化早期养护到位。

3.结语

总而言之，在工程项目建设中，施工企业必须意识到大体积混凝土裂缝的重要性，要根据其成因，根据施工现场水文、地质等情况，采取适宜的裂缝预防措施，科学施工。以此，提高工程整体性能与质量，将所产生的裂缝危害降到最低，减少因其裂缝的产生对水利工程的质量与寿命产生影响。使其更好地投入到运行中，具有较好的“经济、社会、生态”效益。