浅议大体积抗渗混凝土裂缝成因及控制

冯静

江苏瑞沃建设集团有限公司 江苏 高邮 225600

引言

随着社会的不断发展，如今在施工过程中大体积抗渗混凝土得到了广泛应用，然而在实际的施工过程中，大体积抗渗混凝土却由于施工技术问题而导致“裂缝”现象的发生。经过调查发现，大体积混凝土由于结构的特殊性，导致其体积较普通混凝土要大。当水泥进行水化作用时会释放出大量的热量，这些热量会使得大体积抗渗混凝土当中的温度变高，最终由于内外温度差较大而导致裂缝产生，进而影响到施工质量。不仅如此，由于混凝土在初期时，其抗拉能力较差，因此弹性模量也较小，这一性质也会导致大体积抗渗混凝土出现裂缝。由此看来，对大体积混凝土进行裂缝成因的分析十分关键，只有通过这样的方式才能够彻底解决裂缝难题。

1 大体积混凝土结构裂缝产生原因分析

实际上，大体积抗渗混凝土在施工过程中产生的结构裂缝并不完全相同，其主要分为两种类型，分别为：第一，表面性裂缝；第二，贯穿性裂缝。值得注意的是，第二种裂缝对建筑施工造成的危害较为严重。这一种裂缝主要是由于混凝土温度应力及固结后的收缩约束应力超过混凝土相应龄期的抗拉应力而形成，相比之下，表面性裂缝所造成的危害就更小一些，其主要是由于混凝土表面发生干缩而造成的[1]。

（1）温度。温度是造成大体积抗渗混凝土出现裂缝的主要原因。这是因为当大体积抗渗混凝土在凝固时会释放大量的热量，这些热量使得混凝土的温度高于周边环境的温度，经过调查发现，这些热量会使得混凝土温度达到40℃ 左右，之后再进行降温。然而，由于大体积抗渗混凝土的结构特殊性，导致其在降温时由于不同部位降温不一致，进而使得不同部位产生的收缩力各不相同，因此在这种情况下更容易产生裂缝。值得注意的是，温度应力可以细分为两种约束力，一种为内约束力，另一种为外约束力。内约束力主要是由于大体积抗渗混凝土的内外温度差造成的，而外约束力主要是由于混凝土边界所产生的温度差而造成的[2]。

（2）收缩。除了温度因素外，收缩也是造成混凝土产生裂缝的一大原因。其具体原理为：当大体积抗渗混凝土在凝固时除了会由于释放大量的热量而导致内部温度增高，还会随着龄期的增长而不断收缩。值得注意的是，不同龄期的大体积抗渗混凝土其收缩的速度各不相同。如果施工企业是采用一次性浇筑的方式来浇筑混凝土，那么大体积抗渗混凝土内部的收缩速度基本保持一致，那么就不会出现裂缝。但是如果施工企业采用分层浇筑的方式来浇筑混凝土，那么最先浇筑的混凝土与最后浇筑形成的混凝土之间就会因为收缩速度的不同，而导致外约束产生拉应力，当其应力超过混凝土相应龄期的抗拉应力时，就会产生裂缝。

（3）干缩。除了上述的两个常见原因之外，干缩也是导致大体积抗渗混凝土出现裂缝的一个因素。经过调查发现，出现干缩裂缝的成因主要有两个方面：第一个方面是如果施工企业在大体积抗渗混凝土凝固时没有进行及时养护，又或者养护行为不恰当，那么就会导致大体积抗渗混凝土的表面由于失水而出现裂缝。值得注意的是，相比于贯穿性裂缝，这一类型的裂缝仅仅存在于大体积抗渗混凝土的表面，因此其对建筑质量并不会产生较大的危害。第二个方面是如果施工企业没有使用科学、合理的方式设计混凝土的配合比，那么也会导致大体积抗渗混凝土表面出现干缩，进而产生裂缝。因此，施工企业在设计配合比时，需要对原材料的品种以及规格进行详细的调查[3]。

2 大体积混凝土防裂总体思路

经过调查可以发现，施工企业在进行大体积抗渗混凝土浇筑时，需要完成以下几个步骤：第一，进行施工前准备工作；第二，进行浇筑工艺；第三，振捣；第四，泌水处理；第五，表面处理等。其中，第二步与第三步的施工技术较为关键，在这两个环节当中施工人员应当降低大体积抗渗混凝土的入模温度[4]。

（1）针对温度应力引起裂缝的防裂思路。如果大体积抗渗混凝土是由于温度应力而导致其出现裂缝，那么针对这一种情况，施工人员需要对混凝土的温度进行合理的把控，只有通过这样的方式才能够对混凝土内部的温度进行控制，进而防止内外温度差距较大而引起的“裂缝”现象发生。值得注意的是，施工人员应当确保混凝土的入模温度维持在28℃左右。

（2）针对收缩约束应力引起裂缝的防裂思路。如果施工企业需要预防由于收缩约束应力而产生的裂缝，那么就需要对混凝土的收缩现象进行合理把控，例如，将混凝土的水灰比控制在0.45之内。

（3）针对干缩裂缝的防裂思路。为了防止干缩形成的混凝土裂缝，施工人员应当在浇筑混凝土的过程中加强对混凝土的养护工作，尽量采用科学合理的方式进行养护，不仅如此，还需要将混凝土的水灰比控制在0.45内，通过这样的方式能够大大提高混凝土早期抗拉强度。

3 温控防裂的对策

3.1 控制温差方面的措施

（1）选择低水化热水泥。为了防止大体积抗渗混凝土由于温差引起裂缝，施工企业在施工前就应当对不同水泥的品牌以及质量进行详细的调查与研究，尽量选择低水化热水泥。

（2）配合比优化、严格控制水泥用量及水灰比。施工人员可以使用双掺技术，通过这样的方式能够提高大体积抗渗混凝土的强度以及防渗效果，不仅如此，施工人员还可以在施工过程中加入适量的矿粉、粉煤灰及外加剂，进而降低水泥水化热现象的发生。

（3）控制混凝土入模温度。施工企业还可以通过控制混凝土原材料的温度来防止裂缝的产生，经过调查发现，混凝土入模温度应当保持在28℃至30℃之间。具体可以通过以下几种方式来达到降低入模温度的效果：第一，在施工现场搭设防晒棚；第二，对原材料进行冷水降温；第三，对混凝土输送管进行保温处理。

（4）使用冷却装置降低内部温度。施工人员在浇筑大体积抗渗混凝土的过程中，可以安置适量的冷却循环水管，通过这样的方式能够对新浇筑的混凝土进行冷却处理，从而大大降低大体积抗渗混凝土内部的温度，防止内外温度出现较大差距。

（5）养护过程注意保温和保湿处理。值得注意的是，施工人员完成浇注工作后，大体积混凝土就会逐渐硬化，在这个过程中施工人员需要对其进行洒水养护，这一过程需要持续14天。不仅如此，养护工作需要在硬化过程中进行及时洒水，一般情况在为12h之内。

3.2 控制收缩约束裂缝方面的措施

（1）配制膨胀补偿收缩混凝土。经过调查发现，通过添加膨胀剂能够防止混凝土收缩现象的发生，因此，施工企业可以在施工过程中加入适量的膨胀补偿剂。

（2）选用合适的原材料及优化配合比设计。施工企业需要在施工之前进行相关的准备工作，例如，安排专业的工作人员选购适宜的原材料，不仅如此，施工人员还需要根据实际情况选择科学的混凝土配合比，通过这样的方式能够大大提升大体积抗渗混凝土的相关性能，从而提高其稳定性，防止裂缝产生。具体可以进行以下几个步骤：第一，为了防止混凝土收缩而引起的裂缝，施工人员在选购原材料时可以选择具有较低收缩性能的水泥品种；第二，施工人员还可以选择连续级配的中粒径粗骨料。通过这样的方式能够使混凝土的孔隙率降低；第三，施工企业还可以在建设过程中加入适量的中粗砂，通过这样的方式能够大大降低裂缝现象的发生；第四，施工企业还可以通过掺加外加剂的方式来控制水灰比。经过调查发现，一般施工企业都会使用减水剂来进行混凝土的浇筑工作，这主要是因为减水剂具有如下优势：第一，减水；第二，缓凝，这两个优势可以大大延长混凝土凝结时间。

4 结束语

实际上，根据笔者多年的实践经验发现，在大体积抗渗混凝土的施工过程中，其裂缝的产生是不可避免的。但是，本文通过对大体积抗渗混凝土裂缝产生的原因进行分析后发现，施工企业还是可以采取一定的措施对其进行预防。通过上述的分析可以发现，施工企业首先需要在施工之前安排工作人员去市场实地调查，选择合适的水泥品种。不仅如此，施工人员还需要在施工过程中对水泥用量进行严格控制，例如，施工人员可以掺加适量的混合材料和外加剂，通过这样的方式能够达到优化混凝土配合比的目的。最后，也是最关键的，施工人员在实际施工过程中还是需要根据不同的具体情况采取相应的有效措施，不可直接对成功经验进行照搬照抄，通过这样的方式才能够从根源处提高施工质量[5]。