浅析大体积混凝土裂缝控制

徐涛

（银川三建集团有限公司，宁夏 银川 750000）

引言：

随着建筑工程当中的高层化和集约化发展，混凝土材料在施工建设当中的应用比例在不断攀升，除常见的小范围预制作业零件结构外，大体积的混凝土浇筑工程应用也更加普遍。在大体积混凝土的施工建设当中对于开裂和坍缩等质量通病的有效控制不仅有利于控制项目的成本投入，对于维护建筑工程的安全与稳定也具有积极意义，必须要引起施工技术人员的关注并提前做好相关的控制对策研究，不断优化施工方案，使大体积混凝土浇筑作业在技术上和质量上有更好发展。

一、大体积混凝土工程建设概述

尽管目前在许多工程建设的过程当中都需要运用到混凝土浇筑作业作为基础施工环节，但对于大体积混凝土施工的建设过程和JASSS 的定义来看，仅有浇筑作业的范围直径超过80cm 的模板建设作业才能称为大体积混凝土工程，而根据我国2011年发出的国标定义来看，一般默认为作业范围的直径为1m 以上的混凝土浇筑工程可定义为大体积混凝土作业。大体积混凝土的实操工艺主要是依靠分层和分段作业来实现的，需要技术人员提前结合工程需求和场地限制确定好作业位置，进行交底后严格控制单次浇筑的浆体用量，确保其具有一定的承载能力后再进行后续的施工，防止单次浇筑体量过大而造成难以干燥或承载力不足的坍缩问题，给施工单位造成不必要的质量和安全隐患问题。

二、混凝土开裂的种类和原因分析

（一）表面应力开裂

在混凝土材料浇筑与凝结的过程当中，其内部和表面受到的应力作用也随时间发生了一定的变化，特别是在完成了初凝后混凝土的表面结构和体积已经达到了较为稳定的状态，而内里仍然较为湿润的大体积混凝土浆体依然保持着原有的较为软弱的荷载能力，很容易在这种应力的拉扯作用之下而产生表面开裂的情况。混凝土浆体在从液体转变为固体的过程当中，其体积会有一定的膨胀或收缩现象，若内外混凝土的干燥速率不一致很容易导致内部将体在凝结膨胀的过程当中和外层已经固定的混凝土结构发生抗力作用，由于这种抗力因素而造成的混凝土开裂一般深度较深，在后期进行修复处理时的技术难度也更大，往往需要填补较多的浆体材料或进行返工重建。

（二）温度变化开裂

在混凝土浆体配比的过程当中会用到石灰作为原材料，而这种材料具有较为特殊的水化热特性，在配比的过程当中会向外释放热量导致浆体温度升高，技术人员在浇筑作业的过程当中也要待浆体温度下降达到适宜状态后才能够进行施工，避免高温的浆体在凝结冷却的过程当中混入气泡导致荷载能力下降等问题。由于大体积混凝土工程中的单次浆体浇筑量大，内里混凝土的释热效果不好，很容易影响到后续的凝结与养护过程。外层的混凝土材料干燥速率更快且表面温度更低，而内里的浆体仍有大量的热量被禁锢其中，在寻求是热窗口的过程当中势必会对混凝土的凝结产生影响，甚至有部分混凝土工程会因此导致表面开裂而完成释放热的过程，不利于优化混凝土工程的建设质量[1]。

（三）结构收缩开裂

造成混凝土工程结构性地收缩开裂原因较多，在浇筑作业和后期养护的过程当中必须要予以重视，提前做好质量通病的预防处理工作。由于混凝土浆体在制备过程当中混有大量的水分，在高温环境下作业时会受到一定的影响而导致水分的蒸发速率过快问题，若浆体在浇筑作业时的用量不足、调配比例不佳则会造成工程的干燥裂缝问题，在不同区域内的混凝土收缩情况不一致，造成的表面开裂裂缝宽度一般较大，给后期修复工作也造成了一定的困难。塑性收缩是指在混凝土浆体制备过程当中由于未能进行充分的振捣均匀，浆体材料在水分蒸发后内部的基团会受到重力的影响而出现下沉和均质分布不当的情况，若遇到了模板内置钢筋笼的阻挡则会在此处发生沉积和开裂的问题。

三、优化混凝土工程建设质量的有效对策

（一）重视建材质量

混凝土浆体制备与浇筑作业过程当中的泥灰原材料质量是影响工程建设质量的重要基础环节，特别是一些较为劣质的材料很容易因强度不足的问题而出现开裂和脱落的问题，要求必须在施工建设之前加强对材料质量的把控，选择合规的生产厂家和品牌，并对所有进入工程现场的原料进行分类和抽检，为后续的实操建设环节提供更好的保障。在建材质量的把控过程的同时，还要注意和工程设计方案之间形成有效配合，针对不同强度、不同需求的大体积混凝土工程，各类原料的用量也会有一定差异，必须要做好同步检验并严格控制减水剂等添加剂的品质，不断优化大体积混凝土工程的施工质量。

（二）优化材料配比

由于大体积混凝土工程的荷载需求和普通的混凝土工程之间有一定的差异，在交出作业前期必须要对各个材料的配比应用进行严格的测试，严格参照建设方案当中规划的力学参数要求进行详细的记录和对比，选择最优的一组配比作为浇筑建设的参考[2]。在材料的配比过程当中还需要注意对添加剂的合理运用，特别是减水剂等材料对于混凝土浆体的水化热控制、后期养护等具有较大的影响，一旦用量出现偏差会导致一批作业过程返工的问题，不仅会造成项目的工期延误和成本增加，还会严重破坏建筑工程的质量和安全，形成一定的危险性。

（三）严控浇筑过程

浇筑实操过程当中开展的裂缝控制有许多技术要点需要予以关注，包括了浆体材料的充分振捣与混合、分层作业时的用量控制、对浆体温度的把握和对气泡的静置排除等都会影响最终的混凝土工程建设质量，必须要提前根据项目的特点进行有针对性的把控处理，制定好专业的再说规划。在浇筑建设前，要求所有操作人员要提前进行专业化的技术培训，避免因个人操作失误而造成的混凝土工程通病问题。工程建设的监理人员在浇筑作业时也需要在现场展开有效的监督管理，对一些不规范的施工行为予以及时制止和控制，确保大体积混凝土工程的建设水平。

（四）加强验收管理

及时进行混凝土工程的验收作业能够更好地发现一些潜在的开裂隐患，特别是对于一些对工程强度影响不大的浅表性裂缝可以通过抹面和补浆的作业方式对其进行修复处理，能够更好地优化大体积混凝土工程的建设水平[3]。针对工程建设前期出现的质量隐患问题，也能够通过验收管理的方式提前发现不足并予以规避，有效避免了大量类似的问题在施工建设过程当中的重复出现，更好地维护了大规模混凝土浇筑与养护建设的质量。通过提前验收和自检修复的方式能够为工程建设保留更多的项目资料，以动态管理的方式更好地推进建筑工作的开展。

四、控制混凝土温度裂缝的重要方法

（一）保温材料覆盖

在混凝土的浇筑养护过程中需要利用覆膜处理的方式来应对其表面过快地失水问题，常见的覆膜材料包括草席、塑料薄膜等，但和大体积的混凝土工程建设存在了一定的不适配性，不仅会造成一定的环境污染问题，对于覆膜材料的用量和成本也会偏高。技术人员可考虑应用一些性价比更高且具有保温效果的材料参与到混凝土工程的温度裂缝控制和养护工作当中，提前通过建筑模型测试的方式对大体积混凝土工程当中的保温层应用进行模拟，提前确定好需要覆膜处理的范围和材料的保温系数需求，使整体的养护工作开展更具有针对性和高效性[4]。保温材料的选择应该多考虑具有防水性和可回收的建材，严格控制大体积混凝土建设中的成本投入，优化工程实操发展和现场管理水平。

（二）预埋冷却水管

在大体积混凝土工程的凝结干燥过程当中很容易出现内外温差较大的情况，需要技术人员通过温度测试的方式进行动态化的调节和验证，且常规的冷却处理方式效果一般。部分技术人员正在进行混凝土工程的作业设计的过程当中会根据外层模板的建设情况预留一个管道建设通道，可以在进行浇筑作业后通过通水冷却循环的方式是底层的混凝土温度下降速率得到更好的控制，对于对抗温度性裂缝具有一定的应用优势[5]。在进行冷却水管的预埋处理之前也需要技术人员根据工程建设的特点和实际需求对水管安装的位置、尺寸等进行模拟测试，尽量选择钢管材料参与施工建设，便于在后期进行模板拆除时能够将这些基础建材进行回收利用，达到控制成本投入和提升建设环保性的目的。

（三）循环蓄水控制

循环蓄水控制是一种更具经济性和环保性的混凝土裂缝优化处理的方法，且在北京一些工程建设的实操过程当中有较好的实践应用。在进行大体积混凝土的浇筑作业建设之前，在工程现场通过开挖建设的方式建立蓄水池，恰好和大体积的混凝土工程之间形成对应，能够利用自然雨水等蓄水的方式对混凝土工程的凝结于养护进行降温处理，达到较好的工程开裂控制目的。再循环蓄水工程的建设当中要注意对蓄水池、进出口等位置进行严格控制，尽量增加水池、管道和大体积混凝土工程之间的接触面积，不断优化其冷却降温的效果。尽管循环蓄水的控制性能较好，但由于前期工程成本投入较高，还需要进行进一步的研究和优化才能更好地在建筑工程行业内予以发展和推广。

五、结束语

总之，大体积混凝土工程在建设过程当中的技术要点较多，在施工设计、准备、实操和养护的过程中必须贯彻质量通病的预防理念，展开严格的控制管理工作。针对混凝土的裂缝隐患，在处理时要提前做好材料配比测试工作，结合环境温度的影响性控制好浆体单次用量，使其内外能够保持更好地凝结一致性。在利用于建设的工程来实现降温控制时要考虑到环保与经济的特性，加强对建筑模型的科学应用，确保方案规划的有效性，为浇筑与养护作业提供更可靠的指导。