大体积混凝土裂缝的成因及预防吴昊

大体积混凝土裂缝的成因及预防吴昊

吴昊

关键词：建筑工程；大体积混凝土；裂缝；预防措施

1建筑工程大体积混凝土施工中的特点

1.1温度变化特点

水泥在凝结硬化过程中，会放出大量的水化热。水泥在开始凝结时放热较快，以后逐渐变慢，普通水泥最初3d放出的总热量占总水化热的50%以上。大体积混凝土温度变化一般经历升温期、冷却期和稳定期三个时期。混凝土硬化过程中，导热性差，升温较快，降温较慢，温度梯度最大。最可能出现裂缝的部位是在3个临边处，即上表面、下表面和四周侧表面，是混凝土温度裂缝控制的关键。

1.2工作环境特点

建筑地下室施工期间较少受到或完全不受日晒、雨淋等危害，同时深基坑中构筑物周围空间狭窄，通风条件差，就连昼夜温差变化大的气温影响也比地面小。拆模后及时回填，此后混凝土内部残余温度（余热）将通过回填缓慢外泄，直至与地面温度平衡。土壤导热性差，残余温度的消失将在长时间内缓慢地完成，这过程中温度应力不会影响混凝土质量，以致产生温度裂缝。所以大体积钢筋混凝土应重视施工期间即早期温度影响，而不考虑中、后期温度影响。

2大体积混凝土施工裂缝产生的原因分析

大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构。与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚，体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。大体积混凝土在硬化期间，一方面由于在水泥水化过程中释放出大量的水化热，使结构件具有“热涨”的特性；另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性，两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构，从而产生混凝土裂缝。

2.1水泥水化热的影响

水泥水化热出现开裂是工程施工中较为常见的现象，尤其是大体积混凝土施工环节，具有较大的危害性，不利于提高工程的质量。如在浇筑大体积混凝土之后，由于水泥水化作用会产生大量热量，使混凝土内外鼻癌面产生温差，继而限制混凝土自身的变性，使其出现开裂现象，降低工程质量。同时环境对温度也会产生较大的影响，在夏季施工环节，阳光会使混凝土释放出一定的热量，从而增加混凝土内外表面的温差，出现施工裂缝。

2.2温差的影响

在建筑工程施工过程中，往往会加入混凝土来保证工程的韧性和稳定性，但是在浇筑混凝土或浇灌完之后，混凝土会出现化学反映，继而导致工程内部结构的温度上升。外界温度和工程内部的温度差异过大时，多会使混凝土出现力的作用，导致其内部无法形成统一的整体。此外，建筑工程施工中若短缺混凝土钢筋重量，使其难以满足设计要求，也会使工程内部产生拉应力，继而由混凝土结构加以承担，降低砼的质量。

2.3干缩的影响

浇筑完混凝土之后多会处于塑料状态，如果表面水分蒸发较快，在浇筑后的3~4h内表面尚未被完全覆盖，往往会产生裂缝，这类裂缝的长短和外形规则不一致。通常混凝土表面在炎热的天气下会较快蒸发，基础地面和模块会吸收水分，并且混凝土自身具有较高的水化热作用，这会急速收缩混凝土，降低混凝土的强度，从而出现开裂现象。同时预拌混凝土企业可以为了满足施工现场的流动性和可泵性，出机混凝土存在较大的砂率和坍落度，并会将缓凝剂掺合到大体积混凝土之后，早期强度较低，因此会导致水分散失，使表面板产生裂缝。

3加强大体积混凝土施工裂缝控制的有效措施

3.1科学控制混凝土的配比与温度

通常在混凝土结构施工过程中，需要严格控制混凝土表面温度，使其保持在25℃的范围内；在浇筑混凝土时，需要使室外温度和建筑表面温度只差超过20℃；如果混凝土结构达到一定的抗裂强度后，这一温度应保持在25℃~30℃之间；模板拆模之后的温度应低于20℃。由于温度极易使大体积混凝土发生开裂问题，这就需要科学选择水泥品种，如选用水化热销的矿渣硅酸盐水泥，尽可能减少水泥的使用量，继而使混凝土内部温度变动有所降低。同时在骨料选择环节，应该以设计为基础进行选择，使用优质、高配级、大粒径的材料，从而降低混凝土的干缩性，避免出现水化热问题，达到良好的看裂缝效果。另外，在大体积混凝土施工中应该科学选用缓凝剂和减水剂等外加剂，如加入适量的减水剂可以提高混凝土的和易性与流动性，防止混凝土施工裂缝的出现。

3.2加强混凝土浇筑

在大体积混凝土浇筑的过程中，如何释放水热化是必须要解决的问题，内部设置循环冷水水管是一项十分有效的技术。在浇筑施工前，我们必须按照设计要求，提前安装好冷水水管，且必须在浇筑前测试水管是否有漏水的现象，以防漏水对浇筑质量产生影响。在混凝土浇筑过程中应时时监测混凝土的温度，并根据温度调节通水循环的速度，以减少混凝土的内外温差。

在夏季施工时，应采取遮阳或者喷洒水雾以降低环境温度。在大体积混凝土施工中，必须制定合理的施工方案，在浇筑前应详细计算安排分块、分层浇筑次序、流向，严格控制混凝土入模的温度，在振捣过程中，必须严格控制振捣的时间、插入深度及移动距离，严防漏振或者过振，保证振捣密实；在混凝土振捣完成后，还应进行收面处理，以防止混凝土表面出现裂缝。收面处理必须把握时机，收面不能太早，太早的话混凝土尚未凝固，此时并不会取得良好的效果。当然收面也不能太晚，收面的同时应对混凝土表面进行拉毛处理。在整个混凝土浇筑过程中，必须保证充足的人力、物力，保证混凝土的准时供应，确保不留冷缝。

3.3加强混凝土的养护

大体积混凝土的施工是一项具有很大难度的工程，其中需要注意每个环节的操作才能有效减少裂纹的产生。在大体积混凝土开始施工之前，要将施工的方案与实际情况相结合，实地考察一下施工的环境，检测温点布设情况，同时还需要提前做好相关的保护措施为避免施工环节中问题的出现。并且测温点的初始值要做好设置。在混凝土施工中，混凝土初凝前需要对其进行二次泌水处理，这样做的目的是为了避免混凝土出现提前脱水而出现裂纹。浇筑完成之后，在混凝土表面覆盖一层薄膜同时还要对其进行加温处理。在这个整个过程中，需要严格监测温度的变化情况，不能使温度差出现过大，在温差出现超过二十五度时就应该对保温措施进行进一步的加强。

结束语：

裂缝问题是大体积混凝土结构中一种十分普遍的现象，它的出现会使钢筋出现锈蚀、混凝土碳化，使材料的耐久性降低，进而影响到建筑的承载能力，影响建筑物的使用。所以工程技术人员对此应该采取各种措施来预防它的出现，有效的保护建筑物能够安全稳定的发挥作用。

参考文献：

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