土木工程设计中大体积混凝土裂缝的控制探讨

范利鹏

摘 要：对于大体积混凝土裂缝而言，应当根据当地的气候条件，明确裂缝的成因是否来源于升温、内外温差等气候性问题，并针对具体的成因，制定行之有效的预防施工方案，并强化施工质量管理，应用必要的施工措施，严格控制施工中构件的内外温度差异，最大程度预防大体积混凝土裂缝，提高整体施工效益。鉴于此，本文对土木工程设计中大体积混凝土裂缝的控制进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：土木工程设计；大体积混凝土；裂缝控制

一、大体积混凝土施工裂缝产生的常见类型

1、收缩裂缝

受到混凝土性能的影响，在浇筑混凝土后会出现收缩的现象，引发裂缝。水泥用量和用水量是引起混凝土收缩的两个主要因素，并且混凝土的收缩程度会随着水泥用量和用水量的增加而增强，二者呈正比例关系。水泥品种不同，收缩裂缝的大小也会有一定的差异。混凝土的逐渐硬化过程中会伴随有大量的热量散发出来，在这个过程中引发的收缩存在一定的恶收缩应力。随着时间的推移，这个收缩力会发生一定的变化。当收缩力大于混凝土的最大抗拉力，就会出现收缩裂缝，在大体积混凝土的施工中，这种问题更加明显。即使混凝土本身的收缩量比较小，也会由于水灰比的存在，出现较大的温差，在双重作用的影响下，应力增大，最终引发裂缝。因此，在大体积混凝土施工之前，就应该考虑到其自身收缩的因素，并进行测定和检验。

2、温差裂缝

由于混凝土浇筑过程不能中断，同时，大体积混凝土体积庞大，在混凝土的浇筑过程中，由于散热速度的不同，混凝土内部与外部会出现温差，并且随着时间的推移，温差增大，当温差增大一定程度就会产生裂缝。由于大体积混凝土的厚度较大，所以温度裂缝的出现非常常见。

二、土木工程设计中大体积混凝土裂缝的控制措施

1、施工现场质量控制要点

首先，确定好相关质量的目标。只有确定了质量目标，在施工中才能有针对性的质量控制措施，它是质量控制的依据。根据质量控制目标，整理出现场质量控制对象，以及在大体积混凝土施工中的质量薄弱处，如此，在质量控制措施的制定过程中具有一定的针对性。在质量控制点的选择上，应该优先选取质量形象大、技术难度高工程为对象。然后，在施工过程中，管理人员注意记录可能出现的质量问题以及引发问题的原因，继而制定有针对性的预防及处理方法，提高工程质量。其次，针对每一个环节的工序都要施行严格的质量监控，尤其是施工中比较细小的部分。对工序质量的控制，应该从工序活动条件质量以及工序活动效果质量两方面进行，如果这两点都能得到有效的控制，那么工序质量就可以得到保证。施工过程中，施工人员必须严格要求自己，每一步工序都要仔细按照施工规范来完成，绝对不允许出现减少工序和材料的情况出现，不得擅自更改，这样才能保障工序质量。工序活动条件非常的繁琐，但总的来说包括施工人员、施工设备、施工技术、施工条件和建筑材料这五类大的影响因素，若是能这些控制好了，那就等于質量控制完成了一大半，剩下的就是将各个工序正确、稳定的进行下去。

2、控制砼出机温度及浇筑温度

2.1砼拌合物的出机温度管控

①根据施工经验和相关试验表明拌合用的石子每升高1C°则使砼出机温度升高0.342C°；②根据相关试验计算水每升高1C°则使砼出机温度升高0.313C°；③根据相关试验计算砂每升高1C°则使砼出机温度升高0.258C°；④根据相关试验计算水泥每升高1C°则使砼出机温度升高0.088C°；⑤由此可以看出，虽然粗骨料石子的重量占总重量的比例很大，但是比热值较小，而砼中水的重量虽然不大，但是比热较大。通过对比可以发现，原料的温度对砼的温度影响程度为石子/水>细骨料砂>水泥，因此，当气温较高时，应采用遮阳篷等设施减少砂石因太阳照射而温度过高，必要情况下可以喷洒水雾进行降温处理。当水温较高时可以放入冰块降温。并合理选择施工时间减少外界对拌合物温度产生的影响。

2.2控制浇筑温度

①砼入模温度不宜大于30℃，砼浇筑体最大温升值不宜大于50℃。②砼从搅拌机出料后，需要经过专用车辆运输运输、泵送，施工等多道工序，距离远、暴露时间长，温度容易被外界因素影响。高温时间特别是夏季应减少施工或采取相应的降温措施，当环境温度高于30℃时（模板及内部敷设钢筋及周围温度不超过40℃），为了有效控制浇筑时的温差和冷量损失进而减少裂缝的产生，应采取如下措施：A泵车水平输送管在太阳的照射下，温度会升高进而对内部的砼温度产生影响，可以将管道外铺设草袋等遮蔽物，同时定时使用冷水进行降温，通过蒸发吸热减少温度的影响。B为了减少砼收到外界高温的影响时间过长，应采取措施如加大泵送量，提高浇筑施工效率。

3、混凝土运输和现场试验、化验

混凝土运输主要是通过搅拌站负责，并应用混凝土罐车进行运输，一般情况下每一车的装载量为7.5m3。对此，在具体的施工过程中，工程部应当调度增强与搅拌站的联系，强化现场的指挥调度工作，务必将混凝土运输、浇筑以及简写的所有时间控制到90min之内，在工程开始之前，需要预先准备制定好混凝土贯彻的运输路线图。与此同时，对于在夏季天气炎热时候，必须根据大体积混凝土施工的具体技术规范要求，确保所有的混凝土都可以保持在最低温度的情况下运送。

4、合理分块分层浇筑

此种方式主要是将基础的混凝土进行分缝、分期、分块浇筑。由于大体积混凝土的浇筑方量过于巨大，在具体的施工过程中需要利用纵横接缝技术以把大体积混凝土进行多块分割，并根据水平的缝隙再将每一个基础块进行逐层浇筑。进行分缝分块分层的目的有两个：①有助于便捷施工，可以将大体积混凝土进行有层次的浇筑；②有效预防裂缝，将基础块的尺寸缩小，促进块体散热，降低了施工过程中的温度应力，从而将裂缝产生的可能性降低。

结束语

综上所述，大体积混凝土在浇筑施工过程中会产生较多的水化热，由于混凝土的表面能够散热，使得混凝土的温度由中心向其表层递减，不同的温度决定了混凝土的内部变形程度，因此混凝土的内外部之间产生的变形也不完全一致，从而产生裂缝。因此控制裂缝应从内而外进行多方位的研究以及方法实施。

参考文献

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