針對大體積混凝土裂縫問題分析與探討

宗力軍

【摘要】本文首先介紹了大體積混凝土的裂縫形成原因，然后對溫度監測、施工措施進行了分析，最后深入介紹了大體積混凝土工程的裂縫控制方法，本文在此提出了自己的觀點和看法，可供同行參考和借鑒。

【關鍵詞】大體積混凝土； 裂縫； 控制方法； 研究

對于建筑工程大體積混凝土裂縫而言，只有從設計方案出發、合理選擇混凝土原材料、做好溫度的監控、及時養護，才能夠有效避免裂縫的出現，才能夠確保工程質量不會受到任何的影響。

一、大體積混凝土的裂縫形成原因

1、 荷載原因

在不同狀態荷載和次應力等的影響下，大體積混凝土容易產生直接應力裂縫和次應力裂縫，尤其是大體積混凝土結構受拉、受剪、振動比較嚴重的位置，結構容易出現脆性破壞。通常情況下，大體積混凝土結構要求對鋼筋進行合理的布置，以提高結構剛度水平，但在外界荷載因素的反復撞擊和振動下，仍然可能產生結構抗拉和抗剪等能力范圍之外的破壞，而結構剛度不足的大體積混凝土結構部位，就會產生荷載裂縫。

2、 溫度原因

由于混凝土具有熱脹冷縮的物理特性，因此在澆筑時，水泥會發生水化熱物理反應，而此時混凝土內部的溫度在短時間內會快速升高，表面和內部散熱能力相差太大的混凝土結構，內外部溫度相差太大，混凝土結構就可能出現變形開裂。混凝土結構內部會約束混凝土變形，如果變形產生的應力超過混凝土本身的抗拉強度能力，就會出現溫度裂縫。溫度裂縫位于大體積混凝土結構的不同部位，有表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫幾種，這些裂縫對大體積混凝土結構的危害性具有一定的差異性。

3、收縮原因

收縮裂縫屬于大體積混凝土表面的裂縫，裂縫寬度細長、龜裂分布、沒有任何分布規律，產生的主要原因是混凝土成型后，從表面到內部逐漸出現水分蒸發，外部的干縮受到內部約束，使得內部和外部的干縮程度不同，產生的拉應力引起混凝土開裂。這種收縮現象，常見于大體積混凝土結構的養護階段，由于沒有做好防風和防曬措施，降低混凝土早期強度，在橋梁腹板位置，收縮裂縫現象尤甚，嚴重影響大體積混凝土結構的外觀和結構的耐久性。

4、 鋼筋銹蝕原因

大體積混凝土結構開裂的部分位置，鋼筋可能存在嚴重銹蝕現象，使得斷面的有效面積變小，進而影響握裹混凝土的能力，甚至破壞大體積混凝土結構，經檢查，主要是因為大體積混凝土施工的時候，鋼筋周圍的混凝土保護層厚度不足，留給氯化物侵入的空隙，破壞了鋼筋表面的氧化膜，從而逐漸發生銹蝕反應，底板出現嚴重的混凝土開裂和剝落情況，使得鋼筋銹跡侵蝕到混凝土表面，對混凝土產生膨脹應力。

二、大體積混凝土工程的裂縫控制方法

1、確定出施工方案

進行建筑工程大體積混凝土施工，需要以系統的觀點，統觀全局，能夠對各個環節的質量問題加以統籌，做到混凝土施工技術的科學選擇；在規劃、設計階段，需要由專業的工程師對工程加以鑒定，制定出合理的方案，把握大體積混凝土施工的基本設計理念與基本結構；注重統籌兼顧、謹小慎微的原則，這樣才能從根本上防治混凝土出現裂縫，這只有把握這一原則，才能夠在設計與建造時獲取經驗，不會再混凝土裂縫問題上留下任何的可能性。

2、做好大體積混凝土材料的選擇

想要從源頭控制大體積混凝土裂縫，就需要站在原材料的角度上來看，大體積混凝土所使用的材料要保持各種作用產生的拉應力應該比混凝土實際的抗拉強度小。基于此，就需要選擇干縮值小、低熱的水泥，避免因為收縮與干縮加劇，從而導致混凝土出現裂縫。在選擇原材料性能上，應該注意粗細材料含泥量以及結構密集程度的嚴格控制，盡可能選擇干縮值小、吸水率小、結構縝密的骨料，適當添加減水劑，減少單位的用水量，做好骨料的分配改善，利用低流態混凝土；另外，還需要考慮到混凝土的熱膨脹系數、導電性能、比熱容、干縮率等各個方面的問題。

3、強化現場施工管理

現場的大體積混凝土施工，就需要做好以下幾點：降低骨料、拌合水的溫度，將混凝土建筑施工選擇在早晚或者是低溫季節，避免高溫環境，控制好澆筑時間，遏制收縮率與干縮率過大的情況出現；為了避免混凝土本身溫度過高而引起裂縫產生，在高溫作業的時候，必須將混凝土運輸時間縮短，加大人工對混凝土的覆蓋，做好遮陽隔風處理，最大程度地降低混凝土的溫度；強化支撐與模板剛度，模板需要用水均勻濕透，必要時，模板可以采取干燥吸水；等澆筑完畢之后，應該及時灑水覆蓋，必要時，在初凝之前還需要進行第二次抹壓，在施工期間需要注意施工縫隙處理以及在振動之后的模板移位與振動情況。

4、做好混凝土的振搗、抹面工作

在進行大體積混凝土的振搗與抹面時，要注意：第一，在振搗混凝土時，要講振搗棒垂直，快速插入振動棒，緩慢拔出振動棒，根據混凝土的差異來選擇振搗時間，避免出現混凝土漏振或者是混凝土過振的現象。在建筑工程大體積混凝土采取二次抹面技術或者是二次振搗技術時，可以將混凝土水分與氣泡有效地排除；第二，在混凝土振搗成型之后，就可以采取蓄水保溫處理，可以在表面覆蓋薄膜以及濕麻袋覆蓋養護。在混凝土支模板工作時，確保模板的剛度達到牢固支撐，使地基可以均勻受力；第三，用木蟹抹面，對混凝土進行分次施壓抹平，井混凝土內部的氣泡與水分排除掉，這樣可以將建筑工程大體積混凝土的密實度增加。

5、監控大體積混凝土溫度

在監控大體積混凝土施工時，除開對水泥水化熱進行測定之外，在澆筑混凝土期間，還需要對表面以及表面之下50-100 毫米深處的溫度，在每一天8 小時工作班時，需要進行不少于2 次的溫度監控。在養護過程中，需要監控內外溫度、塊體升降溫、環境溫度以及降溫速度等。檢測的頻率與規模的選擇需要考慮到施工工程的重要性以及施工經驗，在溫度測量時可以選擇先進的儀器測溫方法，比如：有經驗也可以選擇簡易測溫法。在布置溫度監測點時，就需要將大體積混凝土降溫速度、內外溫差、環境溫度等真實反映作為主要原則。

6、開展大體積混凝土的保養工作

在進行大體積混凝土保養中，首先要考慮到水泥的實際特性，水泥作為水硬性的材料，具備干縮性，在初期硬化時，如果水分不足，就可能產生混凝土裂縫，為了避免裂縫的產生，就需要強化養護，定時做好澆水處理，做好覆蓋；對于因為溫差所引起的裂縫，就需要采取相應的處理措施，溫差變化較大，會加劇收縮與干縮，這一類問題的解決措施是在恰當的部位進行伸縮縫的預留；如果裂縫的產生是因為應力過于集中，一般都是出現在支座或者是板的陰陽轉角處，就可以在板面增設鋼筋網或者是將鋼筋的間距縮小，來解決這一問題；如果是因為負載過早，從而引起了混凝土裂縫，在混凝土還未達到設計標準，就提前加荷，就會導致構件過載，使得板底出現裂縫，為了避免這一問題，就需要對拆模時間嚴格控制，不允許提前加載，就算是未拆模，也不允許在板面上堆載過多。

三、結語

綜上所述，大體積混凝土澆筑的裂縫對整個施工過程及其構筑物都構成很大的危害，裂縫嚴重的將會對筑物的安全使用和壽命構成威脅，所以在大體積混凝土施工過程中一定要嚴把質量關，盡可能的減少大體積混凝土的裂縫形成，以最大限度是保障工程的質量。

參考文獻：

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