大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防措施

大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防措施

吴仍武

广东华路交通科技有限公司  广州 510420

摘 要：在现代化建筑行业发展过程中，混凝土材料在各类工程项目中得到了广泛应用。为了能够提供更良好的施工条件，混凝土材料的发展也得到了密切关注，施工技术也在不断创新。目前，大体积混凝土浇筑施工技术取得了明显进步，在各类建筑工程施工中得到了普遍应用。而由于大体积混凝土结构的结构厚度较大且用量相对较多，所以施工要求十分严格。如果施工操作不规范，将会出现严重的裂缝问题，进而导致一系列安全事故发生。因此，施工人员要全面了解施工裂缝出现的原因，并采取科学有效的措施进行预防，从而确保大体积混凝土浇筑施工技术能够稳定持续发展。本文将重点分析大体积混凝土浇筑施工中的常见裂缝问题与出现原因，并提出科学合理的预防措施。

关键词：大体积混凝土；浇筑施工；裂缝问题；环境温度；原材料质量

在混凝土材料浇筑过程中，如果把握不好浇筑要点，那么就会出现裂缝问题，混凝土结构整体平衡性和质量都会受到严重影响，承受压力的能力也会被削弱。同时，如果不重视施工期间的细节问题，也会对工程项目的安全质量构成威胁。因此，如何预防大体积混凝土浇筑施工中的裂缝问题变得十分重要。所以，在实际施工中必须要对裂缝问题足够了解，在分析其类型和产生原因的基础上，采取针对性的预防措施，这样才能够确保建筑工程建设质量稳定提升。

1. 裂缝问题对大体积混凝土浇筑施工的影响

伴随着科学技术的快速发展，大部分建筑工程施工都是以混凝土材料为主，在施工期间都会涉及到钢筋混凝土底座、桩承台等结构，这些底座和承台会用到大体积混凝土，大体积混凝土也发挥着不可取代的重要作用[1]。但在实际施工中，受施工工艺、外界环境和混凝土材料的影响，很容易出现混凝土裂缝问题。这些裂缝问题不仅影响着建筑物的外观，也会直接影响大体积混凝土浇筑结构的性能，对工程项目整体质量都构成了威胁。除此之外，一旦混凝土出现裂缝问题，水分就会进入到混凝土结构内部，钢筋材料也会受到影响出现锈蚀问题。这些问题会导致原本测量和计算的承载能力无法满足标准要求，对后续施工留下了很多安全隐患，建筑项目自身的防水性能、抗震性能和耐久性都受到了严重影响，甚至在严重时还会导致建筑工程项目停工，在重新返工之后才能够顺利进行后续的混凝土浇筑施工，由此可见，大体积混凝土裂缝问题需要提前发现和预防处理，避免后续造成更加严重的影响。大体积混凝土浇筑施工裂缝控制流程如图1所示。

图1 大体积混凝土浇筑裂缝控制

2. 大体积混凝土浇筑施工常见裂缝类型

2.1塑性收缩裂缝

此类型裂缝问题一般出现在混凝土材料初凝之后。在初凝之后，混凝土材料就失去了流动性，强度也变得更低。但是其初步结构已经形成，如果在此阶段出现失水过多问题，将会出现较为明显的塑形收缩情况，而这时的混凝土强度还无法承受这种收缩应力，从而出现了塑性收缩裂缝。此外，当外界施工环境风速过大和气温过高时，也很容易出现这种施工裂缝问题。塑性收缩裂缝会呈现出形状不规则的特征，出现在新浇筑构件的表面上[2]。混凝土早期失水主要原因有两个：一是由于浇筑之后养护不到位，导致混凝土表面失水速度过快。二是模块和垫层没有充分湿润，导致混凝土表面失水过快。另外，在条件相同的情况下，混凝土初凝时间越长，塑形收缩程度就会变得越大。混凝土荷载裂缝允许范围如图3所示。

图3 混凝土表面荷载裂缝允许值

2.2干燥收缩裂缝

  干燥收缩裂缝主要是受混凝土干燥收缩形变所导致的。混凝土单位用水量对干燥收缩影响较大，单位用水量相同的条件下，单位水泥用量或水灰比对干燥收缩影响较小。所以混凝土干燥收缩取决与水泥石的干燥收缩。水泥材料中矿物组成当中的C3A含量越大，干燥收缩程度就会越明显。因此大体积混凝土应当优先选择中低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。另外，干燥收缩也会受水分蒸发的影响，所以周边环境的相对湿度和温度都会对其产生影响。

2.3自收缩裂缝

  这一裂缝问题一般发生在混凝土硬化之后。混凝土自收缩主要是由水泥水化反应所导致的，影响水泥水化反应的因素会影响自收缩。同时，水胶比对混凝土自收缩影响较大。当水泥发生剧烈反应时，水胶比越低自收缩就会越大。当水胶比低到一定程度时，干燥收缩部分就会被认为是自收缩。同时，即使混凝土处于水养护状态，随着龄期增加也会出现收缩问题。这是因为混凝土表面在吸水过程中会在其内部进行自干燥[3]。

2.4温度裂缝

大体积混凝土温度裂缝问题主要是由于混凝土结构中的温度变化和分布不均匀导致的。而这与施工环境温度变化存在直接关联。大体积混凝土从浇筑到完成，水泥水化反应会放出大量的水化热。因为混凝土体积量较大产生的水化热无法及时排出，积聚在了混凝土内部，导致混凝土内部温度急剧上升。而与外界大气环境接触的混凝土表面散热速度较快，这就导致混凝土实体存在很大的内外温差。这时内部温度较高就会使混凝土膨胀，表面温度较低就会导致混凝土发生收缩。大体积混凝土温度裂缝产生原因如图2所示。

图2 大体积混凝土裂缝温度影响因素

3. 大体积混凝土浇筑出现裂缝问题的原因

3.1外界环境变化影响

  外界环境温度变化是导致大体积混凝土裂缝问题的主要原因，因为混凝土材料自身就很容易受温度影响，所以在外界环境温度和湿度发生变化时，就很容易出现混凝土裂缝问题[4]。同时，在大体积混凝土材料浇筑过程中，如果外界环境温度较低，那么浇筑的混凝土就会受冷发生收缩，进而形成了一个收缩拉应力，当这一收缩拉应力到达一定程度时，混凝土就会在热胀冷缩的影响下在内部形成一个拉应力，当混凝土内部拉应力超出混凝土自身抗压能力时，混凝土裂缝问题就会出现。此外，外界环境变化也是人为无法控制的，因此在环境影响因素出现时，混凝土裂缝问题就会出现。而且外界环境影响因素也很容易被施工人员所忽视，因此要尽可能地减少混凝土裂缝问题，工程施工人员必须要给予高度重视。

3.2材料影响

  施工材料质量也是决定混凝土是否会出现裂缝问题的主要原因。混凝土属于一种混合材料，由水泥、水和外加剂按照一定配比混合而成的，水泥与水发生作用时就会发出一定的热量，再加上外界环境温度的变化，混凝土结构就很容易出现裂缝问题，水泥和水放出的热量就会直接作用在大体积混凝土内部，从而在内外温度差的影响下形成两种力，分别是向外拉应力和向内压应力。在这两种力的双重作用下，浇筑的混凝土就很容易出现裂缝问题。

3.3施工因素影响

  受施工因素的影响，大体积混凝土在浇筑施工中也会出现一定的裂缝问题，主要包括以下三个方面：一是在大体积混凝土浇筑施工过程中，出现了施工技术人员管理不到位的问题，存在提前拆模的情况，导致大体积混凝土强度在没有达到相关规定要求的情况下进行了拆模操作，对其形成强度造成了很大影响，进而引发了大体积混凝土裂缝问题。二是在浇筑施工中，振捣作业质量也关系着是否会出现裂缝问题[5]。如果振捣方式不合理，就会导致混凝土出现离析和表面浮浆问题，混凝土也会出现面层开裂问题，混凝土砂浆会从低处流淌，导致混凝土因沉降不均匀出现了收缩问题，在结构薄厚交界处出现了裂缝现象。还有部分技术人员乜有重视二次振捣操作，误认为二次振捣会降低大体积混凝土的强度，二次振捣作业强度落实不到位，进而危害到了大体积混凝土浇筑的最终强度。三是在大体积混凝土浇筑完成之后，如果大体积混凝土缺少科学合理的养护，那么就会引发裂缝问题。

4. 大体积混凝土浇筑施工裂缝问题有效预防措施

4.1科学配置混凝土材料

  首先，要添加适量的外加剂。在添加外加剂之后，对混凝土收缩开裂问题带来的影响有以下几点：一是减水剂可以改善混凝土的和易性，最大程度的减少了水灰比，提升了混凝土材料强度[5]。二是缓凝剂可以缓解混凝土发散热量的时间，从而加强混凝土强度。在此基础上还可以通过改善混凝土和易性来减少运输过程中损失问题。三是引气剂能够有效加强混凝土材料的抗裂性。

  其次，掺加合适的粉煤灰。粉煤灰的颗粒非常细，硅铝氧化物能够与水泥水化物相互作用增加二次反应，混凝土分散均匀可以可以取代部分水泥来减少水泥用量，进而减少了水化热提升了和易性。

  再次就是混凝土养护。开展混凝土养护工作是预防裂缝问题的有效措施。在混凝土浇筑收浆初期工作完成之后，要及时完成洒水养护工作，而并不是在脱模之后再进行养护。在此基础上还要使其时刻处于深度湿润状态，避免在高温条件下暴晒。

   最后，为了能够使混凝土材料得到充分搅拌，在选择合适的搅拌机之后，要制定相应的搅拌体制，一次性投放料量[6]。对于不同类型的搅拌机而言，通常都具有进料容量，以此避免混凝土拌合物存在的不均匀性。另外，施工配料主要是根据施工配比和施工现场搅拌机的型号，以此来明确现场搅拌过程中混凝土原材料一次投料量。在搅拌期间，要根据计算出的投料量，按照合适的重量进行投料，搅拌时间也要满足规范要求。

4.2合理控制温度减少裂缝

  有效预防裂缝的根本措施就是全面控制混凝土温度，在具体施工过程中，相关施工人员可以从以下几方面入手控制温度减少裂缝。首先，要从混凝土材料自身入手。因为混凝土配制是一个放热过程，放出热量多少与水泥种类存在很大关联，为了有效降低水泥和水作用散发的热量，施工人员要选择低热硅酸盐水泥，这种水泥放出的热量较少，并且混凝土在配制过程中还会发生一定的微膨胀作用，这对于控制混凝土裂缝问题而言十分重要。其次，要从水泥用量入手。除了可以选择低热硅酸盐水泥之外，还要在满足施工质量的基础上，尽可能地减少水泥用量，避免混凝土裂缝问题出现。再有就是要控制好原材料的搅拌温度，对于砂石骨料和水泥都要采取科学合理的降温措施，进行合理的通风、冷却和遮阳，搅拌要尽可能地使用冷水或冰水，确保混凝土入仓温度不能超过限制温度。最后，混凝土在运输过程中还要做好保温控制，减少与外界环境之间的热交换[7]。除此之外，从施工人员角度来看，还要重点关注外界气温，选择合适的时间和方法来浇筑混凝土，如果是春季和秋季，这时的外界环境温度不高不低，所以在此阶段浇筑混凝土最为合适，出现裂缝问题的几率较低。

4.3加强原材料质量

  选择质量较高的混凝土原材料对于预防混凝土裂缝问题而言十分重要。为了保证工程施工质量，施工人员一定要提前控制好混凝土原材料，首要任务就是要关注砂料的细度程度。为了有效减少裂缝问题的出现，必须要将砂料细度程度控制在2-3之间。同时砂料的含泥量和碎石量也是两项十分重要的指标。通常情况下，质量合格的砂料含泥量不会超过整体重量的3%，碎石含量也不会超过总重量的11%。另外，在选择水泥时不要选择普通水泥，要选择低热硅酸盐水泥。除了要控制原材料质量之外，还要对原料进行合理配比，这也是一项十分重要的步骤。各类硅酸盐水泥水化热如图4所示。

图4 各类硅酸盐水泥水化热

4.4选择合适的施工人员

  裂缝问题是大体积混凝土浇筑施工中一种常见的病害问题，为了有效控制这一现象，必须要选择经验丰富和专业水平较高的人员来完成管理和施工。从管理工作人员角度来看，必须要具备丰富的专业知识和施工经验。同时也要具备一定的组织能力和策划能力[8]。而针对一线施工人员而言，不仅要具备专业的技术，还要有严谨负责的态度。在施工之前，工程项目管理人员要前往施工现场进行实地勘察，掌握施工现场的基本情况，进而提前总结出施工期间的注意事项，这样就可以保证施工期间不会出现各种各样的问题，混凝土裂缝问题也可以顺利解决。

结束语：

综上所述，大体积混凝土浇筑施工出现的裂缝问题原因十分复杂，不仅包括外界环境影响，还有原材料和后期养护工作的影响。为了有效预防浇筑施工裂缝问题，相关施工人员加大重视力度，做好混凝土配制中的温度控制和原材料质量把控，选择专业的施工人员做好后期养护工作，确保大体积混凝土材料能够满足国家和相关企业的质量要求。

参考文献：

[1]朱瑾,吴立忠.市政桥梁施工质量问题及预防控制[J].住宅与房地产,2021(16):155-156.

[2]薛涛.分析大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防措施[J].建材与装饰,2020(07):31-32.

[3]王水转.大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防措施研究[J].建材与装饰,2020(03):39-40.

[4]王光宇.分析大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防措施[J].建材与装饰,2019(15):12-13.

[5]王用文.水利水电大体积混凝土浇筑裂缝成因及防裂措施[J].建材与装饰,2019(09):282-283.

[6]王赛男.大体积混凝土浇筑裂缝原因及预防措施[J].建筑机械,2019(03):60-62.

[7]杨静.大体积混凝土浇筑裂缝原因及预防措施[J].建材与装饰,2019(07):35-36.

[8]迪里木拉提·阿布都克力穆.大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防方法分析[J].建材与装饰,2018(19):35.