大體積混凝土裂縫的成因及預防

潘三平

（中核工建設集團第四工程局有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

在建筑工程中，其工程質量與人們的生活息息相關。近年來，隨著人們生活方式不斷變化，生活水平逐漸提高，城市中逐漸涌現(xiàn)很多建筑物，在建設過程中，混凝土的應用更加廣泛。為了確保工程質量，科學、合理運用混凝土則成為關注的重點?；炷翍眠^程中，混凝土有害裂縫的產生是因為膠凝材料水化熱引起的溫度變化和收縮，因此，應當重點分析其成因，并及時預防，促進混凝土質量水平提高，確保施工質量達標。

1 建筑工程大體積混凝土的特征

大體積混凝土表示混凝土自身體積較大，實體最小尺寸不小于1m的大體量混凝土，混凝土施工時會出現(xiàn)水化熱變化，也即是混凝土的內部與外部溫度差可達25℃。實際情況為由于大體積混凝土應用廣泛，此類混凝土所具有的一個特點為自身體積增大，結構斷面混凝土總量隨之增大，實際環(huán)境中缺乏真正采取分縫分量方法，多為提高混凝土單次使用量方法，進而達到混凝土的使用效率與施工質量提高的目的。另外，大體積混凝土施工質量受到溫差的影響，內外溫度差的變化較大時，不良影響也會更加嚴重，這就使得大體積混凝土保養(yǎng)工作存在一定難度。一般而言，在施工過程中，有關施工人員往往采用澆水、覆蓋養(yǎng)護方式，有效降低混凝土表層溫度，進而達到混凝土保養(yǎng)有關標準。除此之外，實際施工過程中，大體積混凝土采用構造鋼筋，并付諸配筋實施。

2 大體積混凝土裂縫的成因

2.1 外界溫度和濕度因素

外界的濕度與溫度是對混凝土產生裂縫較為敏感的兩個因素，外界環(huán)境變化也將對混凝土凝固硬結的程度產生影響。因建筑工程工期長短均有，對于大體積混凝土工程來說，工程整個周期時間較長，而混凝土本身凝固也需要一段較長的時間，在這段較長的時間內，外界溫度變化是無法控制無可避免的，特別是雨天的濕度變化與夏季的溫差變化。此外，外界氣溫和澆筑溫度存在著直接性關系，混凝土澆筑溫度會隨著外界氣溫的升高而升高。當外界溫度下降，大體積混凝土內外溫度差異也會隨之加大，進而產生混凝土裂縫的情況。

2.2 水泥水化產生的熱量

水泥在建筑材料中水泥屬于必需品，受到自身物理特性的影響，在水泥水化過程中會釋放大量熱量。通常情況下，在澆筑的前七天時，熱量比較集中，釋放后對正在凝固的混凝土具有較大影響。以實際計算和統(tǒng)計可見，水泥釋放熱量約為300j/g，在建筑工程中，水泥使用量較大，熱量釋放隨之增加。對于體積較大的混凝土，建筑物結構的質量控制會受到熱量釋放的影響，由于混凝土表面散熱比內部散熱更快，從而形成內外部較大溫度差，一旦表面拉應力大于內部應力，就會將產生裂縫。

2.3 混凝土收縮變形的影響

混凝土在硬化前，呈塑性狀態(tài)，若上部混凝土均勻沉降受到限制，在遇到較大混凝土鋼架時，或者整體表面積較大混凝土，可能垂直方向縮減的難易度要低一點，但是極易形成不規(guī)則收縮性裂縫。后期混凝土澆筑后，隨著時間推移，水泥硬化過程中水分蒸發(fā)，混凝土吸附水陸續(xù)逸出，就會產生干燥收縮，表面干縮受中心混凝土的約束，從而混凝土表面產生拉應力導致裂縫產生。

3 加強大體積混凝土施工裂縫控制的有效措施

3.1 加強大體積混凝土的配制

在選擇原料時，應當結合施工要求與實際情況合理選擇。材料選擇時應當確?；炷林猩昂偷[石的連續(xù)性，嚴格控制集料級配、含泥量，促使水化反應所產生熱量減少，混凝土配置過程中，還可加入減水劑、緩凝劑，改善混凝土性能，延長混凝土凝結時間。根據(jù)施工有關規(guī)定，為了保障施工質量，可添加粉煤灰等摻合材料，促使混凝土增強，進而控制與提升混凝土強度，對混凝土材料的配合比加以優(yōu)化。在材料的使用過程中，水泥使用量盡可能減少，有助于減少水化熱，充分利用混凝土的中后期強度，并促使混凝土強度提高，確保施工質量。配置混凝土材料過程中，水泥為主要原材料，其選擇十分重要，應當選擇水化作用較小的水泥，有助于減少熱量產生，進而預防因水化熱因素所引發(fā)的混凝土質量影響，進而提高混凝土質量，可以使用粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等。

3.2 監(jiān)控混凝土溫度

有關研究指出，溫度為混凝土施工的最大影響因素。在配置混凝土的過程中，攪拌混凝土和混凝土施工時，隨著混凝土熱量產生，混凝土內部溫度升高，與表面溫差過大時，產生溫度應力，溫差越大，溫度應力就越大，超過混凝土內外約束力就會產生裂縫。由此可見，在施工時，應當對混凝土配置而出現(xiàn)溫度升高進行合理控制，使溫差控制在合理范圍中。有關研究指出，溫度控制包含以下方面：其一，清洗石子與砂粒，其目的為預防混凝土的攪拌過程中，摩擦導致大量熱量出現(xiàn)；通過冷水降溫，在此過程中，按施工方案要求安裝相應的溫度監(jiān)測器，由專業(yè)人員檢查與跟進，以便保障混凝土質量；其二，在背陽地方實施以上操作，可采用搭棚操作，并加強通風散熱，如此一來，可預防因太陽直射而引發(fā)原材料溫度升高，進而影響混凝土質量。

3.3 加強混凝土澆筑

大體積混凝土在澆筑過程中，水熱化的有效釋放為必須解決的問題，在內部設置冷水水管為有效技術。澆筑施工之前，應當嚴格按照有關設計要求，冷水水管提前安裝，并在澆筑之前，對水管的漏水情況進行測試，預防漏水影響澆筑質量?；炷恋臐仓校瑧攲炷翜囟让芮斜O(jiān)測，結合溫度控制，對通水循環(huán)速度進行調節(jié)，避免混凝土內外溫差過大。當在夏季施工時，需采用噴灑水霧或者遮陽方式，促使環(huán)境溫度降低。

大體積混凝土的施工過程中，首先應當制定合理、科學的施工方案，澆筑之前需詳細計算與安排分層、分塊的澆筑流向與次序，對混凝土的入模溫度嚴格控制，振搗過程中，應當對振搗插入深度、時間、移動距離嚴格控制，避免過振或者漏振，確保振搗密實；在混凝土振搗完成后，實施收面處理，預防混凝土表面發(fā)生裂縫。在收面處理過程中，應當把握時機，不可過早收面，避免發(fā)生混凝土的未凝固現(xiàn)象，無法取得良好效果。另外，收面不可過晚，在收面過程中，應當拉毛處理混凝土表面。在混凝土的澆筑工程中，物力與人力應當有保障，確?；炷聊軌蚣皶r供應，不留冷縫。

3.4 加強混凝土的養(yǎng)護

大體積混凝土施工屬于難度較大工程，每個環(huán)節(jié)操作都應當注意管理和控制，才可預防裂縫產生。大體積混凝土在施工之前，應當將施工方案結合實際情況，對施工環(huán)境進行實地考察，對測溫點布設情況進行檢驗，并提前做好有關保護措施，預防施工過程中出現(xiàn)問題。同時需要注意的是，應當提前設置好測溫點的初始值?；炷恋氖┕ぶ?，應當在混凝土的初凝前實施二次泌水處理，有助于預防混凝土的提前脫水現(xiàn)象，進而抑制裂縫現(xiàn)象。在完成澆筑以后，混凝土表面需覆蓋一層薄膜，并實施保溫處理。整個過程中，應當密切監(jiān)測溫度變化，專人負責保溫養(yǎng)護，并做好測溫記錄，避免溫度差過大，當發(fā)現(xiàn)溫度差為25℃以上時，應當進一步加強保溫措施。大體積混凝土濕潤養(yǎng)護時間不少于14天，有條件盡量延長養(yǎng)護時間。

4 結語

當前，社會不斷創(chuàng)新和發(fā)展，大體積混凝土有關施工項目隨之增加。施工單位需不斷促使自身的施工能力提高，進而使得大體積混凝土中問題發(fā)生的可能性減少，預防混凝土的裂縫產生，并不斷提升企業(yè)的施工標準。大體積混凝土施工方面的研究需不斷加強，應用先進的施工技術，與當?shù)貙嶋H施工條件相結合，促使混凝土的施工速度與施工質量提高。技術應當不斷創(chuàng)新，以便提高大體混凝土的施工質量與標準，為建筑行業(yè)做出貢獻。