大體積混凝土裂縫產生的原因及預防措施

陳晶琦

（中電投電力工程有限公司，上海 200233）

在電力工程建設中，大體積混凝土已占有極為重要的地位，然而，因為對大體積混凝土還沒有形成全面而深刻的認識，所以混凝土建筑物常在工程結束一個月之后出現裂縫。這會造成巨大的經濟損失，并且留下巨大的安全隱患。找出大體積混凝土產生裂縫的原因，并且進行預防控制，是工程建設面臨的一個重大課題。

1 大體積混凝土裂縫類型及產生的原因

所謂的大體積混凝土，大致可以理解為尺寸、體積很大的混凝土。對于大體積混凝土，美國對混凝土的定義就是：所有的現澆混凝土，它的尺寸必須足以解決水熱化問題以及由水熱化引起的變形問題，以盡量降低裂縫造成的損失。導致大體積混凝土出現裂縫的因素眾多，其中包括溫度和濕度的改變、混凝土自身的不均勻性、結構欠合理、原材料質量不達標、模塊出現變形、基礎不穩定等。溫差、安定性、自身收縮性、塑性收縮裂縫是大體積混凝土裂縫的主要類型，下面對這些裂縫的產生原因做具體的分析。

第一，溫差裂縫。混凝土內外的溫差太大，會導致裂縫的產生。水泥水化熱導致混凝土內部與表面的溫度相差過大是產生溫差裂縫的主要原因。這種裂縫更多的是出現在大體積混凝土中。主要有三種情況會導致混凝土出現溫差：一，大量的水化熱產生于混凝土澆筑初期，導致混凝土內部溫度與混凝土表面溫度相差過大，進而混凝土出現裂縫；二，混凝土表面溫度在工程拆模前后下降太過迅速，混凝土產生裂縫；三，熱量在混凝土內部溫度達到最高的時候開始散發，散發之后，混凝土內部溫度達到最低，最高溫度與最低溫度的相差值就是內部溫差。

第二，收縮裂縫。混凝土收縮裂縫在工程建設中是極為常見的。在散熱和硬化的過程中，混凝土的體積出現收縮。當外界對混凝土的收縮進行限制的時候，混凝土內部就會出現收縮應力，如果這種收縮應力已經超過混凝土最大抗拉強度，就會導致混凝土出現收縮裂縫。混凝土收縮主要受用水量、水泥種類、水泥使用量這三種因素的影響。

第三，安定性裂縫。龜裂是安定性裂縫的主要表現形式，所用水泥的安定性差是引起安定性裂縫的主要原因。

2 大體積混凝土裂縫的預防措施

2.1 設計措施

在設計方面的預防措施主要包括以下幾點：

第一，對混凝土的配合比例進行精心設計。在確保混凝土具備較好的工作性的基礎上，以“三低、二摻、一高”為原則，最大程度的減少混凝土的單位用水量，進而使得生產出的抗裂混凝土具備“強度高、韌性高、彈力適中、抗拉值高”的特點。

第二，改進配筋方式。使用直徑小、間距小的配筋方法，進而提高混凝土的抗裂性能。

第三，防治混凝土結構突變導致應力集中的產生。

第四，在邊緣、容易產生裂縫的部位，安置暗梁，進而提高此部位的配筋率，提高極限抗拉強度。

第五，在設計的過程中，注意工程施工時候的氣候，對后澆縫進行合理的設置。

3.2 溫度控制措施

對溫度進行控制主要可以從以下幾個方面著手：

第一，通過改進骨料級配、選擇干硬性混凝土、添加塑化劑、添加引氣劑等方法減少混凝土的單位水泥用量。

第二，在寒冷季節，對長期暴露的澆筑塊表面以及薄壁結構實施保溫措施。

第三，當天氣較熱的時候，對混凝土進行澆筑要注意降低澆筑的厚度，以利用澆筑表面散熱。

第四，對拆模的時間要準確把握，當氣溫突然降低的時候，要采取保溫措施，防治混凝土表面出現巨大的溫度梯度。

第五，把水管埋入混凝土中，并在水管里注入冷水，已達到降溫的效果。

3.3 原材料措施

第一，水泥，盡量使用低熱水泥，比如火山灰水泥，這樣可以有效降低水泥的水化熱。

第二，添加適量的具有減少水量、提高塑性、緩凝等作用的外加劑，進而提高拌合物的流動性，實現水化熱降低的目的。

第三，添加適量的粉煤灰，把適量的粉煤灰摻入混凝土中，可以減少混凝土收縮、降低水化熱、提高混凝土的耐久性和抗拉值。

第四，對混凝土的后期強度進行充分利用，減少水泥用量。

第五，選用那些線膨脹系數小、表層潔凈、級配合理、沒有弱包裹層的骨料。

結語

大體積混凝土出現裂縫帶來的危害是非常嚴重的，它不但會使得建筑物的抗滲能力下降，進而破壞建筑物的使用功能，而且會導致鋼筋被銹蝕、混凝土被碳化、原材料的耐久性降低，進而使得建筑物的承受能力下降。然而，在建設以及使用的過程中，大體積混凝土出現各種裂縫已經是一個極為普遍的現象。大量的實踐也證明，混凝土結構出現裂縫是沒有辦法避免的，大體積混凝土裂縫是一種人們能接受的材料特性，所以只能采取措施把裂縫帶來的損害控制在一定范圍之內。

要有效防止大體積混凝土出現裂縫，對混凝土的養護也很重要，這主要可以從兩個方面著手：一，避免混凝土受到溫度、濕度變形的侵害，對有害的干縮、冷縮要進行預防；二，確保水泥水化熱作用得到充分的發揮，以達到相應的強度和抗裂值。除此之外，要注意澆筑混凝土之后的最初幾天要加大養護力度，因為這幾天是養護的關鍵。

總而言之，導致大體積混凝土出現裂縫的因素眾多，一旦沒有處理好，會給建筑工程留下重大的安全隱患。但是，如果能夠嚴格遵照操作規范進行施工，積極的探尋混凝土出現裂縫的原因，并及時采取正確的預防措施，就可以對大體積混凝土裂縫進行有效的控制。

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