大體積混凝土裂縫的成因及預(yù)防

王廬山

【摘要】混凝土作為建筑工程中的重要建筑材料，直接關(guān)系到工程建筑設(shè)計使用年限、外形美觀、設(shè)計指標(biāo)和結(jié)構(gòu)使用功能等，一旦出現(xiàn)施工裂縫問題則會影響建筑工程的使用質(zhì)量和建成效果。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；大體積混凝土；裂縫；預(yù)防措施

1、建筑工程大體積混凝土施工中的特點(diǎn)

1.1溫度變化特點(diǎn)

水泥在凝結(jié)硬化過程中，會放出大量的水化熱。水泥在開始凝結(jié)時放熱較快，以后逐漸變慢，普通水泥最初3d放出的總熱量占總水化熱的50%以上。大體積混凝土溫度變化一般經(jīng)歷升溫期、冷卻期和穩(wěn)定期三個時期。混凝土硬化過程中，導(dǎo)熱性差，升溫較快，降溫較慢，溫度梯度最大。最可能出現(xiàn)裂縫的部位是在3個臨邊處，即上表面、下表面和四周側(cè)表面，是混凝土溫度裂縫控制的關(guān)鍵。

1.2工作環(huán)境特點(diǎn)

建筑地下室施工期間較少受到或完全不受日曬、雨淋等危害，同時深基坑中構(gòu)筑物周圍空間狹窄，通風(fēng)條件差，就連晝夜溫差變化大的氣溫影響也比地面小。拆模后及時回填，此后混凝土內(nèi)部殘余溫度（余熱）將通過回填緩慢外泄，直至與地面溫度平衡。土壤導(dǎo)熱性差，殘余溫度的消失將在長時間內(nèi)緩慢地完成，這過程中溫度應(yīng)力不會影響混凝土質(zhì)量，以致產(chǎn)生溫度裂縫。

2、大體積混凝土裂縫的成因

2.1溫度影響

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間，外界氣溫的變化對大體積混凝土是否開裂有著很大影響。特別是氣溫驟降，會大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起混凝土變形造成的，溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。另外，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度可達(dá)65℃，并且有較長的延續(xù)時間。因此，應(yīng)采取溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差過大引起的混凝土裂縫。

2.2水泥水化熱的影響

水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對較小，所以發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失，水化熱越積越高，使內(nèi)外溫差增大，產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力。水泥水化熱引起的溫升與混凝土結(jié)構(gòu)的厚度、單位體積水泥用量和水泥品種等有關(guān)。混凝土結(jié)構(gòu)的厚度愈大，水泥用量愈多，水泥的水化熱越大，則混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫升愈快。由于混凝土的導(dǎo)熱性能較差，隨著混凝土齡期的增長，其彈性模量和強(qiáng)度相應(yīng)不斷提高，對混凝土變形的約束也愈來愈強(qiáng)，即產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗此溫度應(yīng)力時，易產(chǎn)生溫度裂縫。

2.3混凝土收縮變形的影響

在混凝土硬化之前，混凝土處于塑性狀態(tài)，如果上部混凝土的均勻沉降受到限制，如遇到鋼筋或大的混凝土骨料，或者平面面積較大的混凝土，其水平方向的減縮比垂直方向更難時，就容易形成一些不規(guī)則的混凝土塑性收縮性裂縫。

3、大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

3.1加強(qiáng)大體積混凝土的配制

原料選擇要根據(jù)實際情況和施工要求進(jìn)行合理選擇。在選擇材料時，需要保證混凝土中礫石和沙的連續(xù)性。在混凝土中加入礫石和沙，可以減少水化反應(yīng)產(chǎn)出的熱量，在配制混凝土?xí)r可以添加一些緩凝劑和減水劑。根據(jù)施工規(guī)定，為確保施工質(zhì)量，應(yīng)添加一些粉煤灰材料增強(qiáng)混凝土的牢固性，以此對混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行控制和提升，并確定混凝土材料配合比。在使用材料的過程中，盡可能減少水泥使用量，這樣可以減少成本，也可以提高混凝土的強(qiáng)度，從而保證施工的質(zhì)量。在混凝土材料的配制過程中，我們可以選擇水化作用比較小的水泥，盡可能減少熱量的產(chǎn)生，降低因水化熱原因造成對混凝土質(zhì)量的影響，以此確保混凝土質(zhì)量的提高。

3.2控制混凝土溫度

據(jù)大量實踐證明，對混凝土影響最大的因素是溫度。在混凝土配制過程中，對混凝土進(jìn)行攪拌，伴隨混凝土熱量產(chǎn)生，溫度會逐漸升高，導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞并形成裂縫。因此在施工過程中，要控制混凝土配制而產(chǎn)生的溫度，要將溫度控制在合理范圍內(nèi)。據(jù)相關(guān)資料顯示，可以從兩方面對溫度予以控制：第一方面是對沙礫和石子進(jìn)行清洗，這樣做的目的是為了防止在混凝土攪拌過程中因摩擦而產(chǎn)生更多的熱量。可以通過水分進(jìn)行降溫，且必須要有專業(yè)的人員進(jìn)行檢查和跟進(jìn)，確保混凝土的質(zhì)量得到保證。第二方面是找一個背陽的地方進(jìn)行操作，可以搭棚或者進(jìn)行其他的操作，這樣做可以減少因太陽直射造成原料溫度升高而對混凝土質(zhì)量造成的影響。

3.3加強(qiáng)混凝土澆筑及溫度控制

因大體積混凝土結(jié)構(gòu)具有較高的整體性需求，要求澆筑工作具有一次性、連續(xù)性，且不能進(jìn)行施工縫留設(shè)。此工程采取斜面一層一層澆筑的方式，通過混凝土自由流動呈現(xiàn)出斜坡現(xiàn)象，泵送施工規(guī)范化，才能防止拆除、沖洗及接長混凝土輸送管現(xiàn)象的頻繁產(chǎn)生，才能對泵送效率進(jìn)行有效提升。在進(jìn)行混凝土澆筑施工時，也會因為眾多因素的影響，導(dǎo)致混凝土的溫度升高，使其內(nèi)部溫度發(fā)生變化，導(dǎo)致內(nèi)外溫差增大，使混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，造成混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫。在施工過程中，要對施工的設(shè)備和現(xiàn)場的工作流程進(jìn)行檢驗和梳理，確保工作的正常進(jìn)行，同時加大對施工現(xiàn)場的管理力度，確保每個環(huán)節(jié)都能有效進(jìn)行施工，使空間的流動性變大，加快流通，減少太陽光的直射可以降低溫度。

3.4加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作

在完成混凝土施工后，要及時對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在實踐中可以得知，保濕養(yǎng)護(hù)是混凝土養(yǎng)護(hù)的主要方法，養(yǎng)護(hù)應(yīng)該不小于15d，在保濕養(yǎng)護(hù)的同時還要對混凝土的外表面進(jìn)行保護(hù)。比如撒一層灰對混凝土表面進(jìn)行保護(hù)。除此之外，還需控制混凝土的溫度，對其溫度進(jìn)行檢測和調(diào)控。常溫保溫層可以對混凝土表面溫度起到緩沖作用，像大氣溫度化或雨水襲擊的溫度都可以發(fā)揮很好的作用。而負(fù)溫保溫層的設(shè)計主要是根據(jù)工程項目的地點(diǎn)、氣溫和混凝土內(nèi)外溫差等條件，但是負(fù)溫保溫層必須設(shè)置密不透風(fēng)的材料覆蓋層，只有這樣，才能發(fā)揮其本能作用，提高混凝土的表面抗裂能力。

結(jié)語：

由于建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大，所以在施工過程中非常容易受到外來因素的影響。因此，我們必須充分的掌握大體積混凝土的施工特點(diǎn)，加強(qiáng)施工前的準(zhǔn)備工作，注意各個環(huán)節(jié)中的問題注意各個環(huán)節(jié)中的問題，始終堅持以預(yù)防為主、管理嚴(yán)格的工作態(tài)度作態(tài)度，將建筑工程的質(zhì)量管理工作落到實處。

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