大体积混凝土裂缝控制研究

大体积混凝土裂缝控制研究

史文研

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摘要：随着我国经济的快速发展，城镇化建设脚步加快，这也推动了市政工程建设的发展。市政工程主要是指城市的基础设施建设工程，包括城市的公共交通设施、燃气系统、照明系统等基础设施，市政工程给人们的生产生活提供了便利，带来了保障。随着市政工程建设数量与规模的不断扩大，大体积混凝土构件应用范围也越来越广，有效推进着工程建设效率与质量的提高。但大体积混凝土构件在应用中会因为温度、材料、施工等因素引发多种裂缝问题，常见的有温差裂缝、干缩裂缝、收缩裂缝等，直接影响工程建设质量。对此，需要在工程建设期间合理应用大体积混凝土裂缝控制技术，多措并举地减少裂缝问题出现，保障工程建设质量。

关键词：大体积混凝土；裂缝；控制技术；工程

引言

混凝土是当前建筑施工中广泛使用的一种建筑材料，混凝土具有价格低、抗压性强、使用方便等优点。我国的基础建设中都离不开混凝土材料。但混凝土材料的使用也存在着一些难题，从材料角度影响了建筑施工质量和建筑安全。混凝土裂缝问题是当前在建筑施工中经常会出现的一种施工问题。无论是显性还是隐形的混凝土裂缝现象，都会对建筑的安全性产生影响，进而威胁建筑建设者、使用者的人身财产安全。因此，探寻混凝土裂缝问题产生的原因，并提出针对性的控制措施对于改善当前的建筑施工质量有重要意义。传统对混凝土裂缝问题的控制方法采用单一改变混凝土成分的方式，控制混凝土裂缝问题的出现。

1大体积混凝土裂缝类型及产生的原因

1.1施工温度的影响

施工环境是导致裂缝出现的重要原因，常见影响因素为构件温度上升、地震、温度变化、湿度变化，其中温度产生的影响较大。当外界温度发生剧烈波动时，建筑结构会在热胀冷缩的影响下，出现不同程度的结构变形而导致受力不均，混凝土结构会由于外界环境温度存在差异性出现体积收缩，在此过程中如未能对温度进行有效控制，很可能会导致混凝土出现裂缝。

1.2干缩裂缝

在大体积混凝土构件应用期间，还经常发生干缩裂缝，此裂缝的出现主要和混凝土水灰比、外加剂用量、水泥用量、水泥材料组成、骨料性质及用量等有关。混凝土内部和外部水分保持不同的蒸发程度，所引起的变形结果也不同，通常情况下，受到外部条件的影响，混凝土表面的水分会快速损耗，此时会有较大变形，而内部湿度一般具有较小变化，此时表层较大的干缩变形会在内部约束力影响下产生较大拉应力，进而引发裂缝问题。

1.3设计施工操作影响

在建筑项目前期的施工设计阶段，工程技术、人员需要多次实地进行对施工现场各项施工指标进行勘测，由于勘测操作的不规范，导致勘察数据出现较大的偏差。如果按照错误的施工设计指标进行混凝土浇筑作业，会导致浇筑量或混凝土材料配比出现错误，进而引起建筑因荷载问题出现裂缝。此外，因为混凝土良好的可塑性，在施工时需要使用不同的模板对未干燥凝结的混凝土进行塑形，以免浇筑的混凝土出现变形，若提前拆除模板也会导致混凝土的开裂。由于混凝土本身材料组分的性质，混凝土裂缝的产生也与环境温度有直接关联。进行混凝土浇筑作业时，混凝土材料与水发生反应产生的热量会使得周围温度出现变化。大幅度的温度变化，使得混凝土结构中产生温度应力。而混凝土结构内部可以承受的温度应变是存在一定阈值的，当应力变化超出该温度阈值时就会出现裂缝，随着裂缝的产生，混凝土内部的钢筋等支撑结构会露出，在外界的腐蚀下，会进一步对混凝土裂缝产生作用。

2大体积混凝土裂缝控制研究

2.1材料优化

为了控制大体积混凝土构件中的结构裂缝，可以在不影响混凝土抗压强度的前提下，以适当的掺和料，与部分水泥做替换，以减少水化热。本工程选择中低热的 42.5 级硅酸盐水泥。因水泥单掺矿渣后，保水性会变差、而且收缩程度严重，而若是单掺粉煤灰，混凝土的早期强度会变差，因此同时按30%的占比掺入S95级矿渣微粉，按48%的占比掺入Ⅱ级粉煤灰，加大混凝土的密实度、强化其早期强度、改善其和易性。外加剂选择的是聚羧酸型高效泵送剂，成功地将坍落度控制在标准范围内。经验证，粗骨料选择碎石可以比用卵石时的抗拉强度增加 10%～25%，故选择连续级配碎石要求粒径5mm～25mm，细骨料选择的是中砂。因混凝土主要是水泥石与粗骨料黏结处易受拉破坏，需要靠含泥量调节二者黏结强度。应控制粗骨料含泥量在 0.5% 内，控制细骨料含泥量在1.5% 内。每立方米的 C40 P6 混凝土中，质量配比为:碎石∶水∶水泥∶中砂∶粉煤灰∶矿渣微粉∶外加剂=1078∶689∶230∶168∶110∶70∶4.1。

2.2做好相关养护工作

养护过程中可以运用蒸汽养护方式，将混凝土构件置于蒸汽与空气的混合饱和环境中养护，为实现其快速硬化创造良好条件。运用蒸汽养护方式时，要控制时间、温度、养护湿度，室内与室外温差最好不超过20%。养护可以采取分阶段方式进行，进而有效控制混凝土裂缝问题。也可以运用自然养护方式，就是使温度处于常温状态下，对混凝土进行养护工作。一般情况下，平均温度需高于5℃，在常温状态下，需适当展开浇水工作，保证混凝土在规定时间内具有足够湿度。养护初期，水泥发生水化速度较快需保证水分充足。一般情况下，混凝土养护时间约为14d。当处于雨雪天气时，需搭设防护措施遮盖混凝土表面，保证室内与室外温差不会过大。同时，完善混凝土建筑的排水设施，防止雨水侵蚀混凝土建筑。开展混凝土养护工作时，可以运用盖棉、浇水等多种方式减小温差，降低裂缝产生概率。

2.3设计控制技术

在工程中要有效控制大体积混凝土的裂缝问题，还要关注通过优化设计强化控制力度。设计中对结构体系选型时，若选平面形状的结构，则要确保其刚度对称、均匀，并合理控制平面凹凸与长度，并对内收与外挑做特殊处理，使结构约束度适当下降，全面规避因结构突变引起应力集中情况。设计混凝土内部钢筋保护层时，厚度系数一般选最小值，因为较大的保护层厚度易引发裂缝问题。在设计环节若需要增设构造钢筋，需要重点强化结构交接部位及高低错落位置。由于边缘部位易发生裂缝，为提升其配筋率，需要在相应部位设置暗梁，并同步提高混凝土整体极限拉伸。在配筋设计环节，要对补偿配筋高度关注，并基于细直径密配筋的特性与要求，适当增加构造筋，使混凝土具有更高的抗裂性能。

结语

为了在工程中合理应用大体积混凝土控制技术，首先要了解产生裂缝的原因，针对性地采取有效措施加以控制。通过上文分析，可发现水泥水化热、外部气温变化、混凝土收缩等均可能引发混凝土裂缝。对此，需要在工程施工建设期间合理设计混凝土配合比，在设计及浇筑环节重点把控可能引发裂缝的因素，并科学运用冷却水降温技术，适当改进约束条件，加强后期养护。

参考文献

[1]寇帅帅.浅析市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].建筑与预算，2021(02)：28-29.

[2]洪广州.初探市政路桥施工的技术及质量控制措施[J].大众标准化，2021(04)：94-95.

[3]唐光文.港口航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制技术[J].珠江水运，2020(08)：87-88.

[4]王永亮.停车场筏板基础大体积混凝土裂缝控制技术[J].工程机械与维修,2020(02)：110.

[5]彭玉萍.房屋建筑工程混凝土裂缝成因和控制对策解析[J].山东工业技术,2019(10):104.