建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究

吴迪

（齐齐哈尔宏宇建筑工程质量检测有限责任公司）

摘 要：大体积混凝土结构裂缝是当前工程建设过程中极易出现的施工质量问题，严重影响整个工程项目建设的质量和安全性，从而在一定程度上制约着工程项目建设的经济效益和社会效益。本文就大体积混凝土结构裂缝的原因进行分析，并提出科学化的防控技术措施，以加强施工质量管理与控制，仅供相关人员参考。

关键词：工程项目建设；大体积混凝土；结构裂缝；原因；控制技术

当前社会经济发展形势下，建筑行业不断发展进步，高层建筑和超高层建筑不断涌现建筑施工技术也不断完善，现代化的施工设施与设备逐渐被广泛应用于工程项目建设过程中。大体积混凝土结构是当前高层建筑的主要基础结构形式，但就实际施工情况来看，大体积混凝土结构受到水泥水化热作用或内外温度差异等因素的影响，极易出现结构裂缝，严重影响工程项目整体建设质量。为降低裂缝的发生几率，提高大体积混凝土结构施工质量，加大力度探讨大体积混凝土结构裂缝的预防与控制措施是非常必要的。

1 大体积混凝土结构裂缝的成因

一是水化温升高，体积变化大。混凝土体积越大，水泥总用量相对大，水泥水化产生的热量越不易散发，温升越高，引起的体积变化也越大。大体积混凝土浇注后，内部温度远较外部高，形成较高的温差，造成内涨外缩，使构件表面产生很大拉应力以至开裂。

二是受约束，产生拉应力。不受约束的混凝土是不会产生内应力的，体积变化受约束才产生内应力。约束条件有两种，即外约束和内约束。外约束是指结构物的边界条件，一般指基础或其他外界因素对结构物的约束，水泥水化后期，散发热量大于放热量，构件温度降低，体积收缩，受边界条件约束，产生拉应力。内约束是由于内部水泥水化热不易散发，表面则易于散发，内部体积膨胀，表面则体积收缩，受内部约束，产生拉应力。

2 大体积混凝土结构裂缝的防控技术措施

为促进大体积混凝土结构裂缝问题的有效解决，应当结合工程项目建设特点进行科学化分析，在准确把握大体积混凝土结构裂缝成因的基础上，从原材料选取、配合比设计以及施工工艺等方面入手，加强大体积混凝土结构裂缝的防控，从而切实提高这个工程项目施工质量。

2.1 原材料选取及配合比设计

一是水泥的选取与控制。在大体积混凝土结构施工过程中，水泥是施工中的重要材料，而水泥水化后所释放的热量与其品种存在密切的联系，因此在实际施工过程中对水泥进行选取时，应当在满足工程建设相关标准的基础上，尽可能选用水化热低而凝结时间较长的水泥材料，并混凝土材料的力学性能和耐久性等因素进行科学分析，确保实际施工过程中能够在保证施工质量的同时对水泥质量进行科学化控制，实现工程建设资源的优化配置和合理利用。相关工程实践表明，在一定量的混凝土内湿度减少水泥用量后，整个大体积混凝土结构中混凝土内温度可降低1℃左右，在降低总体水化热的同时，最大程度上降低了混凝土内外温差所导致的大体积混凝土结构裂缝的出现几率。

在活性掺合材料的选取和管理上，应当结合工程项目建设的实际情况加以全面分析，在大体积混凝土结构中掺加适量活性掺合材料，在保证混凝土实际性能的基础上，减少水泥用量以控制水化热。就当前各地区工程项目建设的实际情况来看，大体积混凝土结构施工中大多以粉煤灰作為主要的活性掺合材料。粉煤灰具在大体积混凝土中具有良好的应用效果，由于粉煤灰火山灰的反应进展相对缓慢，热量发生的速率较低，并且粉煤灰中含有大量球型玻璃体颗粒，其内部结构致密，裂隙较少，内比表面积较小，具有较强的吸附水能力，此种情况下，将粉煤灰适量掺入大体积混凝土中，能够减小混凝土的干索缩性，在一定程度上降低混凝土的水化热，并提高其抗裂性，从而为大体积混凝土结构施工质量管理与控制奠定可靠的基础，降低大体积混凝土结构裂缝的发生几率。

就外加剂的选择与控制来看，为降低大体积混凝土结构裂缝的发生几率，应当尽可能选用高效缓凝型减水剂，切实提高大体积混凝土结构施工质量。相关工程实践表明，外加剂在实际施工中具有一定缓凝作用，能够减缓水泥的水化热，在促进热量消散的过程中降低大体积混凝土内部温度，从而降低混凝土内外温差，改善混凝土拌合物的和易性，优化大体积混凝土内部孔结构，进一步提高混凝土的抗渗性等耐久指标，降低大体积混凝土结构裂缝的发生几率，提高大体积混凝土结构的可靠性。高效缓凝型减水剂具有一定引气作用，也就是说在大体积混凝土结构施工中对高效缓凝型减水剂进行合理应用，能够通过微小的封闭气泡减少骨料间的摩阻力，优化混凝土拌合物的和易性，在保证水灰比不变的情况下，合理控制大体积混凝土施工中的水泥用量和用水量，促进降低水泥水化热目标的顺利实现，降低大体积混凝土结构裂缝发生几率。

2.2 大体积混凝土的施工工艺

分块分层浇筑混凝土，有利于错开拌合物内各层的水化时刻，分散混凝土的放热峰值。一般在第一层混凝土还未初凝时，浇注上一层。在振捣上一层时，振动棒应插入下一层50～100mm，以消除两层之间的接缝，振动时间不宜过长，防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。在浇筑完毕到混凝土初凝之前，粗抹面一次，混凝土接近终凝时，应用木模第二次抹光，消除混凝土表面的龟裂裂纹。采取措施控制浇筑温度，如拌和用水以碎冰形式加进混凝土拌合物中，使新拌混凝土的温度被限制在6℃左右；在施工现场搭建遮阳蓬，防止烈日爆晒混凝土表面等。必要时可以预埋冷却水管，用循环水进行人工导热，以降低混凝土的内部温度。

2.3 大体积混凝土的养护和测温

当表面混凝土接近冷却时，表面和内部的温差就会产生温度梯度，从而产生超过未成熟混凝土抗拉强度的拉应力，使混凝土开裂。因此混凝土的养护保温工作非常重要，通常是在混凝土表面覆盖麻袋、塑料薄膜、棉被等保温材料；有时也可在混凝土终凝后，在混凝土表面蓄上一定高度的水，由于水的导热系数为0.58W/（m·K），因而有一定的隔热保温效果。

在大体积混凝土不同深度处预埋测温元件，可以随时掌握混凝土内部与表面温差及大气温度变化情况，当温差超过25℃时，及时采取保温、保湿养护措施，防止裂缝产生。

结束语

总而言之，为促进大体积混凝土结构裂缝问题的有效解决，应当在实际施工过程中选取适宜的施工原材料，确保其性能与质量满足工程项目建设相关标准，在确定施工材料配合比的基础上，优化施工工艺，规范施工操作，对大体积混凝土结构裂缝进行科学化防控，改善大体积混凝土结构施工质量，推进工程项目建设的安全顺利进行，切实提高工程项目建设的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]林正敏.大体积混凝土结构裂缝防控技术浅析[J].福建建筑，2015（2）：67-69.

[2]武景辉.论大体积混凝土裂缝分析与预防[J].建材世界，2014（s2）.endprint