土木施工中大體積混凝土裂縫成因及其防治措施分析

張標

（安徽新華學院土木與環境工程學院　安徽　合肥　230088）

土木施工中大體積混凝土裂縫成因及其防治措施分析

張標

（安徽新華學院土木與環境工程學院安徽合肥230088）

近年來，我國基礎設施的不斷完善和經濟社會的不斷發展使得土木工程發展越來越好，土木施工隨處可見。在土木施工過程中，大體積混凝土產生裂縫較為常見，該問題的存在給施工進程帶來困擾。施工過程中受各種內外部因素影響，混凝土產生裂縫。本文主要分析了大體積混凝土產生裂縫的原因，并在此基礎上提出了若干防治措施，以期對提高施工質量有所幫助。

土木施工；大體積混凝土；防治措施

近年來，我國經濟社會的發展突飛猛進，與之相適應，工程建筑行業的發展也不容小覷，這一行業目前已成為經濟發展中的支柱產業，土木工程建設也迎來了新的發展高峰期。在土木工程建設項目中離不開混凝土，混凝土在工程建設中居于重要地位，扮演著重要角色。其中大體積混凝土在施工中較為常見，由大體積混凝土引起的裂縫也較為常見，它直接關系著施工的質量和建筑物的安全性。對產生裂縫的原因進行分析，對癥下藥，尋找相關措施對保證工程質量至關重要。

1　大體積混凝土產生裂縫的原因分析

1.1外部因素的影響

大體積混凝土在施工中產生裂縫與外部環境關系密切，外界空氣中的濕度、溫度等對混凝土有很大影響。混凝土在逐步硬化的過程中，將會產生水化熱，這一過程將會釋放出大量的熱量，熱量的存在促使混凝土內部的熱量不斷升高。而通常情況下，大體積混凝土的橫截面積較大，內部的大量熱量來不及散發，將會在混凝土表面形成拉應力。加之，外部環境的溫度低于內部溫度，形成溫度差，溫度差過大，混凝土自身存在一定的脆性，因此，當抗拉強度超出一定范圍后，就會產生裂縫。當混凝土澆筑完成后，要保證混凝土的養護質量，將混凝土的溫度和濕度控制在一定范圍內，否則裂縫就產生了。

1.2內部因素影響

內部因素主要是指混凝土本身的材質以及在混凝土使用過程中的配比。通常情況下，混凝土屬于脆性物質，這是其本身的物理特性，混凝土的抗拉強度較差，僅是抗壓強度的1/10，混凝土原材料存在不均勻的情況，在澆筑過程中，會因施工材料和施工技術的問題才產生變形，變形伸縮如果及時發現并補修將會避免裂縫，但若長時間出現變形伸縮，則混凝土將會出現裂縫。通常情況下，可控范圍是指在長期增加負荷時，負荷的范圍在（1.2～2.0）×104，短期負荷的極限是（0.6～1.0）×104。施工過程中，鋼筋和混凝土的受力情況有很大差異，鋼筋承受的是拉應力，而混凝土承受的是壓應力。具體來說，混凝土的內部結構主要包括混凝土的配合比，骨料、使用何種外加劑，外加劑和和混凝土的比例等，這些內部因素都有可能導致大體積混凝土的裂縫。

2　大體積混凝土裂縫的防治措施

2.1注意外部因素的影響，控制溫度與濕度

經上述論述可知，外界環境的濕度和溫度對大體積混凝土具有較大影響，因此，在施工過程中，可以從以下幾方面控制外界溫度，改善大體積混過凝土的裂縫∶①要注意混凝土中的水泥用量，水泥摻和量的多少對混凝土質量有很大影響，要注意優化水泥骨料的配比，適當增加骨料的級配。在使用大體積混凝土澆筑時可以適當滲入粉煤灰，這樣做的主要目的是降低混凝土水泥在水化熱過程中的內部高溫，以提高混凝土的密實度和后期強度，此種方法對增強混凝土的抗滲能力以及抗裂能力有很大幫助。粉煤灰的最大作用在于降低了混凝土的收縮值。③在攪拌混凝土過程中，可以加入水，或是用水沖刷碎石，降低其內部溫度。然后，可以采用層面散熱的方法，在澆筑混凝土時適當減少其厚度以降低溫度。③也可采用在混凝土中鋪埋冷水管的方法，利用冷水的低溫迅速降低混凝土的溫度。④在拆模時嚴格控制時間，當施工外部的溫度迅速下降時要及時做好保溫的工作，避免混凝土因溫度落差過大而產生裂縫。尤其是在冬季施工時，要注意保證澆筑面的溫度。

2.2選擇適當的材料，注意水泥品種及用量

在選用材料時，首先要對使用材料進行分析，包括材料的特定和用量，根據水泥材料礦物含量的不同選擇不同的水泥品種，并且在用量上嚴格控制。水泥礦物含量不同，其特性也不相同，例如，鋁酸三鈣的發熱量最大，并且速度最快，接下來是硅酸三鈣，最后是硅酸二鈣，施工人員要注意選擇水泥材料。

2.3適當使用一定量的外加劑

在施工中在混凝土中使用外加劑較為常見，外加劑不僅能夠提高混凝土的抗裂能力，并且可以節約養護的時間，增加混凝土的使用性能，外加劑很大程度上提升了混凝土的耐久性，防止其開裂。其次，水泥的粗細程度也對裂縫有一定影響。混凝土中有較多的毛細孔道，經過蒸發的水分將會形成一定張力，導致混凝土表面變形，但是如果適當增加毛孔通道，將會大大降低表面的張力，從而保證混凝土不會發生裂縫。我國在60年代就有人提出此種研究，通過利用表面張力原理，增大毛細孔道的直徑而降低張力，從而防止混凝土的變形。但在實踐過程中，此種方法將會影響混凝土的強度。為此，研究人員著手在外加劑上進行改進，在混凝土中加入減水防裂劑，這樣可以減少使用25%的用水量，減少使用15%的水泥用量，減少部分的體積能夠用骨料填充，這就避免影響了混凝土的最終強度。減水防裂劑并且可以有效提升混凝土的抗裂能力和抗拉強度，在混凝土表面經過碳化收縮形成微膜，有效防止水分蒸發。

2.4提出應急預案，做好預防工作

貫穿裂縫對混凝土的結構穩定性具有很大影響，它是因為有混凝土表面的裂縫而逐漸發展為深層次的裂縫，這種裂縫切斷了結構的斷面，更有可能破壞混凝土結構的穩定性與整體性。由于貫穿裂縫屬于較為嚴重的裂縫類型，所以為了避免花費巨大的精力進行修補工作，需要提前做好應急預案，把貫穿裂縫的產生扼殺在搖籃里。①要做好管理工作。尤其是管理活動中的監督工作，嚴格按照計劃結合實際進行施工。一旦工作中出現問題，就應當及時反饋，采取糾偏措施。根據具體情況，利用粉煤灰等摻和料，拌合混凝土加水，或者埋設水管等降溫方法。③施工過程中，首先要嚴格控制澆筑工序和振搗工序各個建筑塊之間的縫隙要嚴格控制，不能過大也不能過小，混凝土之間的隔開長度要適當。③施工人員要合理安排施工工序，控制基礎起伏的大小，澆筑中需要按照澆筑工序嚴格進行。

2.5混凝土的養護

混凝土的早期表面失水是混凝土養護的核心內容，混凝土通過前期水化作用，需要水分幫助水泥進行水化作用。在傳統的混凝土施工過程中，混凝土泌水量較大，常常利用二次收漿法再進行養護，以防止塑性過長產生干縮裂縫。現代的混凝土因為高性能，幾乎沒有泌水情況，但在大風或者溫度高的外力作用下，混凝土的水分蒸發加速，表面極易出現干縮裂縫，所以必須在最終凝結前進行抹面以閉合裂縫。

3　結語

土木施工是一項龐大的綜合性工程，混凝土的澆筑的質量直接影響著工程總體質量，其重要性不容小覷。在施工過程中，由于受外界空氣中濕度和溫度的影響，以及混凝土自身的不均勻性，大體積的混凝土容易產生裂縫。但是，在混凝土澆筑過程中遵照嚴格的工序，使用質量合格的材料，注意水泥的質量和數量，再加之適當的防裂外加劑，在做好預防工作的基礎上，可以有效減少和避免大體積混凝土的裂縫。

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