关于大体积混凝土防裂技术措施的探究

邱毓财

（福建天映建设有限公司， 福建 厦门 361000）

1 大体积混凝土的定义

混凝土构造实体最小的几何大小不能小于1 米的大体量混凝土，还有计算容易因为混凝土中胶凝材料水化出现的温度改变与收缩容易造成有害裂缝出现的混凝土，就叫做大体积混凝土。在目前的建筑设计中能够看到大体积混凝土施工，比如高层楼房、大型设备基础以及水利大坝等。其特征是体积大，其表面系数很小，水泥水化热释放十分集中，其中升温十分快。混凝土内外的温度差很大时，容易让混凝土出现温度裂缝，让结构的安全性受到威胁，无法正常应用。因此，一定要在根源上分析，确保实施工程的质量[1]。

2 混凝土裂缝的基本分类

2.1 塑性收缩裂缝

混凝土浇筑完成以后的很长时间内，混凝土拌合物一般是塑性状态，这个时候由于温度以及风的影响导致失去表面水分，在水分蒸发的速度比混凝土泌水的速度快时，就容易出现塑性收缩应力，如果这样比混凝土抗拉强度大的时候出现裂缝的问题，就可以叫做塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝一般不具备规则方向，混凝土抗拉强度很低的地方，就会在这个地方的位置形成裂缝。混凝土塑性收缩裂缝是因为混凝土拌合物浇筑之后，其表面的水分迅速蒸发而导致失去水分，所以这样的裂缝能够在混凝土浇筑之后处在塑性状态所有时间内构成，混凝土使用的水很多，使用的水泥也很多，砂率大，浇筑完成以后空气湿度很低，水分会快速蒸发等，这几种原因容易出现塑性收缩[2]。

2.2 干燥收缩裂缝

混凝土拌合物中的水通常有三个用途，一是满足水泥水化的需要，二是吸附在固体颗粒表面起润湿作用，三是提高混凝土的工作性。一般来说，水泥完全水化仅需要其质量23%～25%的用水量，在混凝土拌合物中，为了获得满意的工作性，混凝土用水量会大于水泥水化作用需要的水。混凝土拌合物中的游离水蒸发后，在混凝土内部留下很多毛细孔，使混凝土产生体积收缩。混凝土自身水化消耗也会造成混凝土自身的收缩，混凝土硬化后由于天气太热出现水分流失，而存在干燥收缩的问题，混凝土逐渐硬化时期以后，硬化时期干燥收缩也会出现裂缝问题[3]。

2.3 塑性沉降裂缝

在混凝土浇筑后，密度较大的骨料物质逐渐下沉，密度较小的物质产生相对上浮的运动。密度较大的骨料在下沉过程中受到钢筋的阻隔向钢筋两侧偏移，造成钢筋上方形成抗收缩能力较差砂浆层。在钢筋保护层较薄时，常会出现塑性沉降裂缝，这种裂缝一般较宽且深，一直延续到钢筋或者贯穿。由于混凝土拌合物保水性差，混凝土浇筑后在表面产生明显的泌水，在粗骨料和钢筋的下方也会形成水囊，形成抗裂强度差的薄弱区。混凝土拌合物的匀质性差、坍落度偏大是造成塑性沉降裂缝产生的主要原因，在满足混凝土工作性的情况下，尽量降低混凝土坍落度，提高混凝土粘聚性和保水性，防止混凝土泌水离析[4-5]。

2.4 温度原因出现裂缝

因为温度而出现裂缝，主要为水泥出现热化以及温度太高发生的，大多数状况下和构造面做到垂直，在浇筑大体积混凝土时，水泥水化热无法释放，混凝土表面和内部产生温差或降温速度过快，产生温度应力，当应力大于混凝土抗拉强度时就会产生表面裂缝或贯穿裂缝。

3 大体积混凝土发生裂缝的因素

3.1 混凝土抵抗拉力的效果很弱

大体积混凝土的特性是脆性建筑材料，具备巨大的抵抗压力的效果，但其具体抗拉伸效果很低。据统计，其抗压能力为抗拉能力的10 倍左右，其极限的拉伸力未达到1×10-4，所以，如果混凝土温度很高出现拉应力，就会导致拉力强度存在裂缝。

3.2 混凝土面上存在裂缝

将混凝土浇筑以后，水泥会存在水化热情况，大体积的混凝土存在的温度容易迅速提高，如果混凝土中水泥的热不能发散完全，造成混凝土温度迅速提高，如此会构成混凝土里面和外面构造的温度差别，外部会构成拉应力，里面会构成压应力。混凝土具有很大的坍落情况，同时，若外面水分蒸发混凝土体积会干燥收缩，这两个状况导致表面裂缝。

4 大体积混凝土防裂技术探究

4.1 减小混凝土内外温差

测量温度的区域需要设置在一部分范畴之内，按照底板的对称，开设几个检测地点，将其作为范畴去监督总体底板温度的改变。同时，可在基坑内设3-4 个温度计，测定环境温度。全部工作检测地点需要运用热电偶补充导线以及设计在测验室的微机数据收集互相联系，温度监控数据从收集仪器解决以后自动进行打印，以此作研究调整施工各阶段控温措施的依据，防止混凝土出现温度裂缝。在混凝土运输过程中，尽量缩短运输时间，对泵管采取防晒措施。控制现场混凝土入模温度为30℃以内，有效控制施工过程中的温升，为确保混凝土质量浇筑中严格把关，避免产生不必要的工程质量问题。根据整体连续浇筑的原则，结合现场实际情况选择具体施工方案，考虑施工时间与混凝土的运输和等候时间，来选用适宜外加剂满足连续浇筑的需要[6-7]。在混凝土的连续浇注中最重要是降低因水化热发生的内外温差，以此减少裂缝产生的机率。

4.2 优化混凝土分配比例

减水剂实际作用是健全混凝土的和易性，让水灰比变低，让混凝土强度变高或者维持混凝土的强度过程中让水泥使用量变少，让水灰比逐渐变低，水泥使用量的变少避免裂缝这是特别有好处的。缓凝剂的作用：第一，让混凝土放热最高值存在的时间变短，因为混凝土的程度容易伴随时间长短逐渐变大，因此释放热量最高值存在的时候，混凝土强度就逐渐变大，裂缝存在的概率；第二，改进和易性，让运送的整个过程塌落程度损失降低。

4.3 确保混凝土拌合物质量稳定

水泥因为温度差别主要是从水化热出现的，因此为了让温度差变小需要尽最大努力让水热化变低，就需要运用开始时期的水化热很低的水泥，因为水泥水热化属于矿物的结构组成部分以及细度的函数，就需要让水泥水热化程度变低，需要运用合适的矿物结构与改变水泥的细度数值，硅酸盐水泥结构构成的物质存在：C3S、C2S、C3A 以及C4AF，通过实验：水泥中铝酸三钙（C3A）以及硅酸三钙（C3S）的占有数量很高，水化热是很高的，因此为了让水泥水热化变少，一定要让水泥中的C3A 以及C3S 的占有量变低。在实施工程的时候通常运用热硅酸盐水泥以及低热矿渣水泥。此外，在不让水泥活跃性产生影响的状况下，应该尽力让水泥的细度逐渐变小，由于水泥的细度会容易让水化热释放热量的速度变慢，通过实验和表面积比较，每增高100cm2/g，一天的水化热就提高到17J/g～21J/g，在七天到20 天之间增多4J/g～12J/g。

使用的骨料：其一，选择粗骨料，需要尽最大努力增大粗骨料的粒径，由于粗骨料粒径变大，分配等级越好，出现缝隙的概率变小，整体面积逐渐变小，各个立方米的水泥砂浆量与水泥用量逐渐变小，水化热也就逐渐变低，这对出现裂缝是很有好处的。其二，运用细骨料，需要运用搭配很好的中砂与中粗砂，需要运用中粗砂，由于缝隙率变小，整体的面积就会变小，如此混凝土使用水的含量就能够变少，水化热就会变低，裂缝出现的情况变少。此外，还应该把控砂子中所占有的水泥量，占有水泥的量更大，收缩变形就会逐渐变大，裂缝也容易更加严重，所以细骨料要运用十分整洁的中粗沙。

4.4 严格监控施工过程

在具体设置的时候需要运用中低程度的混凝土，防止运用高程度混凝土，为了避免大体积混凝土层面出现裂缝，需要在合适的时候运用在承台表面科学加入分配钢筋使用量的策略，即使依靠加大分配钢筋用量不能显著的避免存在裂缝，而在合适的时候加入钢筋分布的数量能够让构造整体性与温度裂缝的宽度逐渐变小。大体积混凝土项目施工若是需要设计水准施工裂缝，需要按照温度裂缝的需要展开分布，同时设计必须的连接形式。

4.5 加大项目监管力度

增强项目监管需要注重施工以前的准备工作，一定要重视混凝土调制以及浇筑，例如在做温度层面工作的时候，尤其是大体积混凝土浇筑以前一定要展开温度控制，而且需要实施有关温度控制的策略。同时要制定处理事故的计划，确保混凝土浇筑工作可以更好的推进。还应该增强施工中的监管，在混凝土入模以后的温度需要把控在25℃，温度不应该大于60℃。

4.6 出现裂缝及时解决

若是在混凝土浇筑完成以后存在裂缝现象，就需要展开及时解决，按照项目工程的有关需要与标准完成结构的固定与灌缝。若是裂缝深度很浅存在表面，应该使用水泥灌浆的策略或者环氧胶泥解决，避免裂缝逐渐变大，让总体结构破坏。此外，若是存在裂缝的深度很浅，就一定要运用压力设施及时解决，如此能够在最大程度上保证混凝土的完整性，符合规定的项目需要。

5 大体积混凝土的维护和保养

混凝土完成浇注以后，需要随时喷洒一些水分，维护和保养混凝土，保持上面一直湿润，如此可让外部很高的温度倒灌，而且避免存在干缩裂缝制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大的情况出现，让混凝土强度能够逐步提高。通常容易在浇筑完成之后的12 到18 小时中马上进行维护和保养，持续维护和保养不能少于28 天或者设计时期。如果在温度特别高的天气进行施工，就需要在开始时期运用温度很大的应力。为了让内部和外部的温度差别减弱，也需要在夏末秋初的时候进行通水冷却处理，在冷却通水的过程中都需要运用河水，通水需要经过大约60 天。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施，通常运用通河水与通制冷水融合的计划。

6 结束语

大体积混凝土出现裂缝是现阶段有关研究人员与项目领域十分关心的一个主要问题，其裂缝原因主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的，通过分析我们看出，可以通过仔细挑选原材料，同时在施工的时候运用科学的策略，对出现的问题采用对应的处理策略符合具体控制需要，进一步避免裂缝情况的出现。