浅析大体积混凝土裂缝控制技术

浅析大体积混凝土裂缝控制技术

刘宏宇

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司  山东济南  250101

摘要：混凝土是建筑的主材料，在建筑行业发展过程中，大体积混凝土具备整体性能好、抗震性能高，在高层建筑中得到了广泛应用。然而，大体积混凝土自身也存在一定的缺陷，在施工过程中，浇筑量比较大，因此施工操作非常复杂，并且大体积混凝土还容易出现结构裂缝，影响建筑的质量安全。基于此，本文将对大体积混凝土裂缝控制技术要点进行分析。

关键词：大体积混凝土；施工裂缝；控制技术

1 大体积混凝土裂缝成因分析

1.1 温度应力

大体积混凝土因为水泥材料用量较多，浇筑体积较大，所以在水泥水化过程中会产生大量热量，由于混凝土导热性能差，内部环境封闭，使得热量无法完全释放，水泥水化热越聚越多，导致内部温度急剧上升，明显高于混凝土表面温度。随着混凝土期龄、弹性模量、强度的增加，对混凝土的变形约束越来越大。在内外温度差的作用下，混凝土内产生温度应力，当温度应力大于混凝土抗拉强度时裂缝产生。温差引起的变形导致温度应力的产生，温差梯度大，温度应力也大。对于昼夜温差较大的地区，当混凝土入模温度较大，而之后温度又大幅度降低时，如果不对其采取一些措施，混凝土暴露在空气中会使得内外温差梯度过大，导致温度应力产生，进而形成裂缝。

1.2 混凝土的收缩变形

混凝土浇筑作业完成后，混凝土开始不断硬化，混凝土中的约20%的水分用于水泥硬化，其余大部分水分在混凝土内部蒸发，引起混凝土体积收缩，周围受钢筋约束的混凝土收缩速度相比远离钢筋约束的混凝土较慢，从而产生了收缩应力，当这些应力足够大时，会导致混凝土出现开裂。收缩裂缝的产生与水泥品种、混凝土配合比、原材料的质量也有一定的关系。

1.3 养护不当所产生的裂缝

在大体积混凝土施工的过程中，工作人员需要及时的针对混凝土进行养护，否则很容易就会在施工时导致其出现开裂的情况，因为混凝土的自身水分的挥发是非常的快的，再加上周边的环境以及温度，风速等因素对于混凝土所造成的影响，因此很容易导致其出现干燥开裂的情况。施工人员需要及时针对施工完成的混凝土进行部分区域的覆盖以及养护保湿，再依据实际的施工情况，及时的调整养护的措施，使其内外的温差能够控制在一个可控的范围之内，这样能够有效地避免因为养护不当所导致的混凝土开裂的情况。

1.4 沉降裂缝

因为地基的承载力都是不一样的，所以构筑物的重心也会产生比较明显的偏离，整个构筑物可能就会出现不均匀下沉的情况，因为这种不均匀下沉也会导致出现裂缝，因此将其称之为不均匀沉降裂缝，沉降型的裂缝一般来说都会从建筑物的下部往上发展，出现一种“八”字形的状态，而且分布的范围非常的广，对于构筑物的影响也比较大。

2 大体积混凝土裂缝控制技术要点

2.1 混凝土材料的合理选择

为了有效降低大体积混凝土中的裂缝问题，防止裂缝的产生，应加强对混凝土材料的选择。水泥是大体积混凝土的主材料，在选择水泥的时候，应选择收缩性好的，还要控制好水泥的用量，如果用量过多，水化热反应会越强烈，更容易发生裂缝，而如果用量过少，又不能保障混凝土的硬度，对混凝土的质量也会造成不利的影响。合理选择水泥可以在水化后帮助抵温度应力，从而使得大体积混凝土的抗裂性可以提升。骨料选择也是非常重要的，一般选择岩石弹性模量和膨胀系数较小的骨料，从而获得小孔隙率，帮助减少水泥的用量，降低大体积混凝土裂缝产生的可能性。除了需要控制材料之外，还应控制好水的用量，在大体积混凝土施工过程中，可以加入一些减水剂，使得单位面积水的用量减少，以有效降低混凝土的温度，减少内部和外部的温差，还有助于节省材料，降低混凝土裂缝产生的可能性。

2.2 冷却水降温控制技术应用

大体积混凝土裂缝的产生，与温度存在非常重要的联系，因此应重视对温差的减少，对温度的降低，防止温度过高，或者是温度过低产生裂缝问题。在大体积混凝土浇筑的时候，可以在内部设置冷水管，在混凝土凝结后可以通过冷却水降低混凝土内部的温度，从而防止内部和外部温差较大而形成裂缝。在混凝土内部还可以设置测温点，通过传感器可以及时掌握内部温度情况，做到动态监测，从而及时通过冷水管的流量的控制，对温度进行有效的控制。在内部和外部温度小于25℃的时候，可以将冷却水向边缘位置流动。

2.3 混凝土配合比

混凝土配合比设计是混凝土工程中一项很重要的工作，它直接影响到混凝土工程的质量和成本。对配合比进行优化是大体积混凝土实验(施工)中的重要环节。在配制大体积混凝土时，可以通过适当加大上述骨料和外加剂用量来降低单方水泥用量，其中，要尽量控制粗骨料中碎石的针片状颗粒，使其含量控制在1.5%内，同时要考虑到经济效益，对水泥使用量和粉煤灰的掺量进行控制。在满足上述要求的同时，还应将含泥量控制在1.5%以下。

2.4 施工养护

养护工作是大体积混凝土施工过程中必不可少的关键环节，是保障混凝土能够正常使用的重要手段。混凝土养护最关键的就是要合理地控制温度和湿度，可以在混凝土表面覆盖薄膜，基本上维持在2~3周，另外洒水工作也要进行，大概是每天2~3次，具体安排应视工程情况和环境而定。因为温度和湿度对混凝土的抗裂性能有着较大影响，因此养护工作一定要格外仔细。

2.5 施工管理与人员

合理的施工管理条令和有执行力的施工人员是大体积混凝土施工质量的保证。施工过程中应根据工程特点采取相应的可行措施，对混凝土的质量和施工过程进行全程监督与调整。在人员方面，应选择有能力、有责任心的操作人员，这样可以尽可能地避免人为原因引起的混凝土开裂问题。

2.6 减少普通水泥的使用量

普通水泥在遇水之后就会出现非常明显的热化反应，释放出大量的热能，使混凝土的内外出现明显的温度差异，从而出现裂缝，因此站在根源性的角度上来看，应该尽可能地去减少普通水泥的使用量，这样也能够有效地避免因为材料所导致的裂缝问题的产生。目前市场上面出现了一种低热水泥，最主要的特点就是拥有着非常强的耐热性，而且水热化较低，能够有效地提升混凝土的耐久性以及经济性，可以说这种低热水泥的优点是比较多的，现在已经有许多工程在作业的时候，使用的都是这种低热水泥，目的就是为了能够有效地减小水热化反应。

2.7 混凝土设计过程中的有效控制

在房屋建筑大体积混凝土裂缝控制构成中，还应重视设计环节对混凝土裂缝进行控制的作用。首先，在机构体系选型过程中，应保证结构平面形状的对称性，控制好平面长度，通过有效的设计防止结构约束上升，造成结构突变，从而产生的应力较为集中。混凝土钢筋保护层的厚度应选择最小值，因为厚度较大容易产生裂缝。实际在大体积混凝土设计过程中，应增设加构钢筋，从而强化高低错落以及结构交接，应对容易出现裂缝的边缘位置进行设置，加设钢筋，提升整体的强度和极限拉伸，还应重视配筋的补偿，满足配筋密度的要求，提升混凝土抗裂性。

3 结束语

综上所述，在进行大体积混凝土施工的过程中，导致其出现裂缝的原因还是非常的多的，比方说温度差异，沉降以及收缩等因此，在实际施工时，一旦出现了裂缝情况的话，那么施工人员就必须依据实际的情况，对其进行认真的分析，采取有针对性的措施，做到对症下药，同时还需要针对未发生的一些隐患问题进行预防，尽可能减少大体积混凝土在施工时出现裂缝的情况。

参考文献：

[1]李济唐.大体积混凝土温度裂缝控制技术应用进展[J].江西建材,2022(06):214-215+218.

[2]刘拼,张登科,徐智丹,赵娟,方博.大体积混凝土侧墙裂缝控制技术应用研究[J].新型建筑材料,2022,49(05):84-87+109.

[3]朱银虎.裂缝控制技术在大体积混凝土底板中的应用[J].江苏建筑,2022(01):57-61.