大體積混凝土裂縫控制應用探討

翟吉偉

摘要：在橋梁、隧道、建筑工程中，經常設計到大體積混凝土，而大體積混凝土有一個施工難題，就是特別容易出現裂縫，情況輕者影響耐久性，重者嚴重威脅質量安全。本文以洛陽恒大綠洲項目為背景，通過分析大體積混凝土裂縫的形成機理，進而從原材料、施工管理、工藝、養護等角度，探討了防止大體積混凝土出現裂縫的方法，供深入研究大體積混凝土裂縫的防治和處理的研究者參考。

關鍵詞：大體積混凝土；混凝土裂縫；裂縫成因；控制措施

大體積混凝土施工過程中，不可避免的會出現一些裂縫，這些裂縫可能影響到建筑工程的結構安全以及耐久性，對建筑項目的質量造成威脅。通過對混凝土裂縫形成機理的研究，我們發現混凝土在體積較大時更易出現裂縫，混凝土體積大散熱慢，重量重，混凝土內壓大，造成開裂。但是混凝土也能抵抗一定的拉應力，再承受內部壓力，兩者共同作用，使得裂縫出現更快。所以探討大體積混凝土裂縫很有必要，一方面可以提高混凝土的抗拉強度限制裂縫形成，尤其是混凝土內部由于散熱不及時，出現溫度應力，這時拉應力、溫度應力都需要探究。在抗拉強度上，主要是通過選擇組成材料上加以提高強度，原材料選擇質量必須優質可靠。

1大體積混凝土裂縫的產生原因分析

大體積混凝土是指澆筑尺寸超過一定尺度的混凝土構件，由于其體積量較大，在施工過程中極易產生裂縫，受各種因素的影響，產生的原因較為復雜，總結其形成機理，主要有以下三個裂縫產生原因：

一是由于水泥遇水釋放出大量的熱量，在水化反應中，體內釋放的熱量無法及時排出，隨著時間的延長，導致體內溫度升高，熱應力增大，而外表直接與空氣接觸，散熱快，溫度低，從而導致大體積混凝土內外溫差過大，熱脹冷縮但是這種熱應力作用又超出了混凝土的抗拉強度范圍，于是裂縫產生。二是混凝土外表原因，混凝土的抗壓性能比抗拉性能強很多。當混凝土產生收縮變形時，混凝土結構的外部約束和其自身質點的約束對收縮變形產生一定的阻礙，由于混凝土抗壓不抗拉，當拉應力變形超出砼的抗拉應力值時，混凝土就會出現裂縫。裂縫較小時不會對建筑結構產生破壞，但是導致結構的耐久性降低，裂縫過大時直接導致結構的毀壞，此時只能返工處理，可見，裂縫對大體積混凝土澆筑是一個很大的威脅，必須提高混凝土澆筑施工技術，提高施工質量。三是所處外部環境的影響。外部環境主要是指大氣溫度，大體積混凝土施工時間長，對外部環境溫度要做好預測，倘若在施工過程中大氣溫度出現驟變，再加之混凝土自身的溫度變化，導致混凝土與外界的溫差更大，此時，非常容易出現裂縫。綜上所述，裂縫防治是提高大體積混凝施工技術的是一個重要難點。

2大體積混凝土裂縫的控制分析

裂縫對大體積混凝土澆筑是一個很大的威脅，必須提高大體積混凝土澆筑施工技術，提高施工質量。裂縫防治是混凝施工技術的是一個重要內容，針對上面提到的裂縫產生原因分析，我們將對大體積混凝土的裂縫控制進行詳細探討。

2.1控制大體積混凝土配合比

混凝土配合比對混凝土的強度、耐久性、施工經濟效益影響巨大，為防止大體積混凝土開裂，我們首先要根據設計要求，嚴格把控配合比，制定嚴謹的配合比方案。掌握控制混凝土配合比的原則：在降低水化熱的影響的同時還要使混凝土達到設計強度，并且要保證混凝土的和易性還要降低水泥和水的用量。配置混凝土時，盡量選擇、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥，這種水泥的水化熱較低，在一定程度上可以減輕水泥遇水產生大量熱量。

2.2控制大體積混凝土內部溫度

溫度是大體積混凝土開裂的一個重要原因，體積大并且極可能又有高強度設計要求，使得水泥用量增多，水泥用量一多就影響熱量的釋放量，當砼內外溫度差超過30℃，混凝土收縮導致裂縫產生。為滿足設計強度，又避免強度越高越好的誤區，建議選用混凝土60天或90天的后期強度。控制強度的同時也要控制混凝土的人模溫度，入模溫度要控制在18℃以下，在砼運輸過程中加入緩凝劑，延長砼初凝時間，降低攪拌速度，澆筑過程中可以采用分層澆筑的方式進行，這樣有利于熱量的散發。大體積混凝在滿足設計要求的結構剛度和強度要求外，還應設立應對拉應力變化的鋼筋，防止水化熱產生的拉應力過大砼產生裂縫，配筋采用小間距、小直徑原則。

2.3加強大體積混凝土施工技術

施工階段的混凝土施工技術是最為直接、快捷的防治裂縫的方法，澆筑的混凝土質量高低直接影響裂縫的開裂情況，施工質量好能最直接的避免裂縫的出現，因此為保證建筑項目順利進行，必須加強施工過程管理。大體從以下幾個方面進行管理，一是混凝土攪拌場地和施工場地距離不要太遠，滿足混凝土的凝結時間，保證施工現場澆筑時的溫度符合相關要求。二是人員實施監管，攪拌過程中要有專人監管，采用專門的振搗棒邊澆筑邊振搗，振搗依據規范和現場混凝土實際情況確定。三是混凝土體積較大，施工時間較長，如果是一次性澆筑完成時，必須采取分段分層的方式進行澆筑，下一次的澆筑應該盡量在上一次混凝土初凝之前，兩次施工做好銜接，以免出現裂縫。四是砼澆筑作業必須滿足天氣的要求，大雨、低溫等惡劣天氣會增加砼的收縮變形，影響施工質量。因此，為減少砼出現裂縫的現象，必須重視施工技術，合理安排施工。

2.4對大體積混凝土科學養護

在大體積混凝土澆筑完畢，我們需要及時做好養護，防止水分蒸發造成混凝土干裂，最為常見的養護方法是在澆筑完成的混凝土表面覆蓋塑料薄膜，并且要在養護期間做好混凝土溫度觀測，做好溫度變化記錄，動態觀察混凝土的最高溫度和大氣溫差，實時增加其他措施進行控制溫差。混凝土養護時間一定要滿足規范要求，養護結束進行拆模時，要滿足養護要求，不可強制拆模。

3結論

大體積混凝土應用越來越廣泛，尤其是在橋梁、隧道、建筑工程領域，針對裂縫產生的機理，采取措施，注重施工技術，提高大體積混凝土施工質量，施工技術人員要制定嚴格的大體積混凝土施工方案，同時也要提高自身的施工技術水平，控制大體積混凝土內部溫度，及時養護，大體積混凝土澆筑施工質量關乎整個建設項目的成敗，需要所有施工人員的共同努力，防止裂縫的產生。