公路工程大体积混凝土裂缝成因与防治技术

陈迎军

摘要： 在公路工程项目施工过程中，混凝土作为重要的施工材料，其施工质量关系着整个工程的质量。随着公路工程规模不断扩大，混凝土结构也不断增大，且为了考虑到工程整体的受力安全，需要增大基础混凝土的尺寸，以此保证混凝土结构的稳定性和安全性。但是在大体积混凝土施工过程中，由于受到许多因素的影响，使得裂缝问题较为突出，一旦发生裂缝问题，很容易带来许多安全隐患。因此，在具体的施工过程中，必须要对大体积混凝土施工中的裂缝问题进行关注，综合考虑施工裂缝的特点、成因等相关要素，然后在此基础上采取有效的措施加以控制，保证混凝土施工质量，从而优化工程项目施工质量。

关键词： 公路工程;大体积混凝土裂缝成因;防治技术

【中图分类号】TU528.1【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）12-0104-01

引言：大体积混凝土是指，混凝土结构的截面不小于0.8m，混凝土内外温差大于25℃的混凝土。大体积混凝土因为自身的各项特性差异，容易引起开裂，这样就无法保证该项工程的质量能满足建筑需求，所以，工程建设过程中必须重视它的施工质量，合理确定施工方案，避免工程出现质量问题，因地制宜地强化质量目标，为施工单位地良好发展贡献力量。

1公路工程大体积混凝土裂缝成因

1.1荷载作用产生的裂缝

混凝土公路裂缝主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指荷载引起的直接应力下产生的裂缝，主要原因有：大体积混凝土结构设计计算不合理;结构实际受力与设计假设不符;施工过程中擅自更改结构的施工顺序;施工荷载超出预期。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力下所产生的裂缝，主要原因有：由于公路结构中经常需要开洞、凿槽等，设计计算难以用准确的图示进行模拟计算;设计外荷载与实际外荷载与出入。

1.2水泥水化热的影响

大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量使混凝土内部温度逐渐升高（可达70℃左右，甚至更高），因为混凝土内部和表面散热条件不同，大体积混凝土内部温度不易散出，从而由中心向外形成温度梯度，内外温差变形不同，产生温度应力，使混凝土表面产生拉应力，内部产生压应力。一旦拉应力超过混凝土极限抗拉强度，混凝土表面就会产生裂缝，从而不利于构件的工作。

2公路工程大体积混凝土裂缝防治技术

2.1材料管理

（1）在拌合过程中，使用标准要求的冷却水，并控制好混凝土的入模温度。（2）对水泥的选用进行严格控制，根据混凝土温度变化的梯度特点，选择使用低水化热的水泥材料，控制其3d水化热量在240kJ/kg以下，7d水化热量在270kJ/kg以下。比如选择矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥。（3）在集料选用方面，应保证级配良好，降低胶凝材料的用量。同时应严格控制骨料中的含泥量，其中砂的含泥量应控制在2%以内，石的含泥量应控制在1%以内。此外还要尽量降低水泥、水的用量，从而降低水化热影响，防止出现裂缝问题。（4）合理运用混凝土掺加料，主要包括缓凝减水剂、粉煤灰和膨胀剂。其中，缓凝减水剂可以通过延长混凝土初凝时间，推迟水化热峰值出现时间，有利于改善混凝土抗裂性能。粉煤灰的适量使用相当于减少水泥用量，从而降低水化热量。另外可以通过加入适量的膨胀剂，抵消混凝土结构收缩产生的拉应力，达到裂缝控制效果。

2.2严格控制大体积混凝土浇筑施工工艺

在进行大体积混凝土浇筑施工时，應选择在阴天进行，并将混凝土入模温度控制在24℃左右。混凝土浇筑要分层进行，每层厚度应控制在400～500mm之间。浇筑混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过2.5h。由于大体积混凝土的坍落度相对较大，表面钢筋下部可能会有水分产生，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝，因此在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。在完成大体积混凝土的浇筑后，施工单位可以采取冷却管循环水降温控制措施。降温时可以用水泵抽水，合理控制冷却管进水口压力，且进出水管温差应控制在5～10℃之间。每次降温前，施工人员应首先测试孔内温度。如果混凝土循环管口内的水温与环境温度差达到25℃时以上，应及时进行循环水降温。在注水降温过程中，应每隔4h监测一次温度。循环水降温时间一般不超过20min。连续8h在循环水降温前检测进或出水孔口内的水温与环境温差不超过25℃，且温度有下降趋势时，可停止循环水降温。浇筑完成后，应根据环境温度以及湿度采取相应的保温保湿措施，且养护时间应达到14d以上。

2.3改善混凝土抗裂性

大体积混凝土中可以加入少量膨胀剂，这样会引发混凝土的体积增加，补偿混凝土的收缩，综合作用下可以减少大体积混凝土的开裂。大体积混凝土中掺和适量的膨胀剂可以中和大体积混凝土硬化时产生的干缩，这样就能有效减少裂缝产生。我们现在比较常用的两种膨胀剂是FH复合型和UEA型，又以UEA型膨胀剂用的多。通常，UEA型使用时，要在混凝土里掺入1/10的量，把膨胀率控制在万分之三左右，可承受的预压力也控制在0.5MPa左右，这样就能和硬化时产生的拉应力相抵。在大体积混凝土中科学配置钢筋能加大混凝土的强度，我们配置钢筋时要注意钢筋的间距不能太大，以保证混凝土的抗裂性能良好。我们在配置钢筋时，间距一般不大于10cm，大体积混凝土的配筋相对较少，为了加强混凝土的抗裂性能我们少量配温度筋。只有大体积混凝土的强度得到了保障，抗拉性能才能提高，混凝土的抗裂性才能提升，在施工时，我们必须确定好合适的大体积混凝土原料配比，选择合适的水灰比和行之有效的工艺，来保证混凝土结构的强度。

结语：总之，由于大体积混凝土施工时，会受到很多方面的影响，稍不注意裂缝就会发生，对此，在其施工过程中要管理好各道工序，从原材料选用开始，到工程设计，再到施工工艺，应当全面把握各种因素，控制大体积混凝土裂缝，从工程施工条件和技术出发，高质量地完成项目建设。

参考文献

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