浅析对各类大体积混凝土裂缝的控制

浅析对各类大体积混凝土裂缝的控制

孙俊轩,刘建业,孙建华,才树军,王雨亭,苏建国

中建二局河北建设有限公司, 廊坊 065000

摘要: 对大体积混凝土施工过程中产生的裂缝原因进行分析、通过对实际工程案例的总结、推理、分析得出各种裂缝产生的原因。制定相应控制大体积混凝土裂缝的措施。

关键词: 裂缝；大体积混凝土；

1 大体积混凝土裂缝的种类

1.1收缩裂缝

大体积混凝土的收缩引起收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素有混凝土中的用水量和水泥用量，使用的水量和混凝土中水泥的含量越高，混凝土的收缩程度就会越大。选用的水泥品种不同，其干缩、收缩的量也不同。

1.2温差裂缝

大体积混凝土内外部温度差别过大也会产生裂缝。影响混凝土温差裂缝的主要因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

1.3材料裂缝

材料裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。安定性裂缝表现为龟裂。

2 对大体积混凝土各种裂缝的控制

2.1对收缩裂缝的质量控制

收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量， 因此可以通过设计手段选择水化热比较低的水泥种类进行搅拌。水泥的种类大体分为硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等种类

2.1.1硅酸盐水泥的特性

硅酸盐水泥的主要特性有凝结硬化快、早期强度高、水化热大、耐热性差、耐蚀性差、干缩性较小等特性。由于水化热比较大，因此在大体积混凝土设计中不建议使用硅酸盐水泥。

2.1.2普通水泥的特性

普通水泥的主要特性有凝结硬化比较快、早期强度比较高、水化热比较大、耐热性较差、耐蚀性较差、干缩性较小等特性。由于水化热比较大，因此在大体积混凝土设计中也不建议使用普通水泥。避免出现收缩裂缝。

2.1.3矿渣水泥的特性

矿渣水泥的主要特性有凝结硬化慢、早期强度低、后期增长速度快、水化热比较小、耐热性好、耐蚀性较好、干缩性较大、抗渗性差等特性。虽然水化热比较小，但抗渗性比较差，因此在基础大体积混凝土设计中也不建议使用矿渣水泥。

2.1.4粉煤灰水泥的特性

粉煤灰水泥的主要特性有凝结硬化比较慢、早期强度低、后期增长速度快、水化热比较小、耐热性较差、耐蚀性较好、干缩性较小、抗裂性较高等特性。由于水化热比较小，而且抗裂性较高，因此在大体积混凝土设计中建议使用粉煤灰水泥，降低水泥水化热的影响。同时合理配比水的使用量。从此方面减小水泥原材料对收缩裂缝的影响。

2.2对温差裂缝的质量控制

大体面混凝土由于混凝土截面厚度较大，混凝土内部水化温度无法及时释放，导致混凝土内外温差较大，受热不均匀，出现温差裂缝。因此在施工过程中原则时采取施工措施，降低内外温差，从而降低温差裂缝的产生。

2.2.1混凝土浇筑工艺控制对温度裂缝影响

在大体积混凝土浇筑时可以采取分层连续阶梯式浇筑的方法，这样相当于变相降低混凝土的浇筑厚度有利于温度的释放。例如1米厚混凝土板，分三次进行分层浇筑，每次浇筑厚度大概30cm左右，这样上一层混凝土浇筑时，下一次混凝土已经进行水化反应一段时间。底层混凝土温度与上一层之间差异减小。

混凝土采用振捣棒进行振捣，在混凝土初凝前采取对混凝土进行二次振捣的办法。这样可以有效排除掉混凝土振捣不密实在粗骨料或者钢筋比较密集的部位形成空隙。提高钢筋与混凝土之间的握裹力，防止混凝土稀松脱落出现裂缝。

在大体积混凝土浇筑完毕后要及时保温保湿养护。夏天气温高，水分挥发比较快。及时进行养护可以确保水分充分反应，混凝土表面覆盖薄膜，防止水分蒸发。冬天天气寒冷地区还有覆盖棉毡，防止混凝土凝结前温度过低受冻，或温差特别大而导致混凝土出现温度裂缝。

2.2.2温度控制措施对温度裂缝影响

大体积混凝土施工前，要对大体积混凝土浇筑部位的温控指标进行明确。

1）混凝土入模温度不宜大于30℃；混凝土浇筑体最大温升值不宜大于50℃。

2）在养护阶段，混凝土浇筑体表面（以内约50mm处）温度与混凝土浇筑体里（约1／2截面处）温度差值不应大于25℃；结束养护时，混凝土浇筑体表面温度与环境温度最大差值不应大于25℃。

3）混凝土浇筑体内部相邻两测温点的温度差值不应大于25℃。

4）混凝土的降温速率不宜大于2.0℃／d；当有可靠经验时，降温速率要求可适当放宽[1]。

2.3对材料裂缝的质量控制

材料裂缝是由于水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。其中水泥碱含量高会导致混凝土出现不规则膨胀性裂缝。例如混凝土配制时，骨料如果具有碱活性，大概率会发生减骨料反应。混凝土骨料中的活性氧化硅会与水泥中的碱性氧化物相互反应。生成碱-硅酸凝胶，吸水后会发生体积膨胀。膨胀会导致大体积混凝土出现不规则的膨胀裂缝，从而破坏混凝土的强度。

3 结论

大体积混凝土施工时，必须先从设计角度合理选择使用的水泥种类。同时要计算合适的混凝土配合比，确保混凝土在设计方向降低混凝土裂缝的产生。第二，要从施工工艺、养护条件、温度控制等方面进行综合干预，避免出现温差裂缝。第三、要从原材料的角度入手，控制水泥的含碱量、骨料中含泥量，降低或避免材料不合格导致的材料裂缝。通过以上三个方面的控制，可以有效降低大体积混凝土施工中出现的各种裂缝，确保大体积混凝土施工质量满足设计要求。

参考文献

[1].建筑工程管理与实务／全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会编写．-北京：中国建筑工业出版社，2019.4.2019年版全国一级建造师执业资格考试用书.ISBN 978-7-112-23267-3

第一作者：孙俊轩，男，1990，本科，工程师。