大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制措施

李永興

摘要：隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，施工過程中常涉及到大體積混凝土的問題，由于其具有體積較大、結(jié)構(gòu)厚、鋼筋密等特點(diǎn)，因此對(duì)施工技術(shù)提出了更高的要求，建筑基礎(chǔ)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要，而建筑基礎(chǔ)的施工關(guān)鍵在于大體積混凝土。只有重視大體積混凝土的施工問題，避免裂縫的產(chǎn)生才能確保施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大體積混混凝;裂縫原因;控制方法

一、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

（一）原材料不合格產(chǎn)生的裂縫

施工單位為了降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，在選用水泥品種時(shí)不根據(jù)混凝土工程的特點(diǎn)、所處的環(huán)境條件及設(shè)計(jì)施工的要求進(jìn)行，在施工中使用不合格材料，比如用低標(biāo)號(hào)的水泥代替高標(biāo)號(hào)的水泥，施工使用收縮性大的硅酸鹽水泥等。這樣會(huì)使水泥用量過大，增加裂縫產(chǎn)生的概率。水泥的體積安定性是很重要的一項(xiàng)，假如水泥硬化后出現(xiàn)不均勻的體積變化，會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹裂縫，這樣就會(huì)降低工程質(zhì)量。粗、細(xì)集料中含泥量過大，集料顆粒級(jí)配不良，碎石的摻配比例不均勻，粗集料中針片狀含量過高等。都容易造成混凝土收縮增大，成為混凝土產(chǎn)生裂縫的必然因素。

（二）水泥水化熱產(chǎn)生的裂縫

大體積混凝土在施工過程中，水泥水化會(huì)釋放出大量水化熱。水化熱引起混凝土澆筑體內(nèi)部溫度劇烈變化，使混凝土澆筑體早期塑性收縮和混凝土硬化過程中的收縮增大，使混凝土澆筑體內(nèi)部的溫度收縮應(yīng)力劇烈變化，導(dǎo)致混凝土澆筑體發(fā)生裂縫。

（三）堿骨料反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫

堿骨料反應(yīng)是指水泥中的堿性氧化物含量較高時(shí)，會(huì)與骨料中所含的活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在骨料表面生成堿硅酸凝膠，吸水后產(chǎn)生大的體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂的現(xiàn)象。

（四）溫度和溫度產(chǎn)生的裂縫

混凝土在施工階段內(nèi)部溫度和外部溫度不協(xié)調(diào)，會(huì)使混凝土內(nèi)部與外部出現(xiàn)溫差和溫度應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗裂能力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。如養(yǎng)護(hù)不好，時(shí)干時(shí)濕。表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

（五）鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫

鋼筋在混凝土中堿性環(huán)境內(nèi)部不會(huì)發(fā)生銹蝕，但混凝土處在腐蝕環(huán)境或在空氣中二氧化碳的作用下，生成碳酸鈣和水。碳化使混凝土中的堿度降低，削弱混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，使得鋼筋銹蝕。碳化會(huì)增加混凝土的收縮，使混凝土抗拉、抗折強(qiáng)度降低，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞。

二、控制混凝土裂縫的措施

（一）材料控制措施

大體積混凝土溫控施工的核心是從各個(gè)施工環(huán)節(jié)控制混凝土澆筑塊體的內(nèi)部溫度，所以在選擇原材料時(shí)應(yīng)重視優(yōu)化混凝土配合比，使大體積混凝土擁有良好的抗裂能力，從而實(shí)現(xiàn)控制大體積混凝土產(chǎn)生表面裂縫的目的。具體材料控制措施為：第一，在混凝土里面摻入一些優(yōu)質(zhì)粉煤灰，具體的量通常是一般水泥量的20%，同時(shí)加入水泥用量的1.0%的緩凝型減水劑[1]。這是我們?cè)诨炷潦┕ぶ谐Ｓ玫碾p摻技術(shù)，不僅可以減少水泥用量，還能降低混凝土水化熱速度，延長大體積混凝土在常溫條件下的初凝時(shí)間。第二，選用級(jí)配良好、粒徑較大的粗骨料，有效降低混凝土用量，在節(jié)省水泥的基礎(chǔ)上降低水化熱。第三，嚴(yán)格控制砂石骨料中水泥的含量，在確保混凝土流動(dòng)及強(qiáng)度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步節(jié)省水泥，將混凝土絕熱溫升大大降低，最終有效控制大體積混凝土產(chǎn)生表面裂縫。

（二）施工控制措施

大體積混凝土由于具備水泥用量多、斷面大等顯著特點(diǎn)，導(dǎo)致水泥水化后釋放水化熱，使混凝土出現(xiàn)較大的收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力，最終形成表面裂縫和貫穿裂縫，影響工程結(jié)構(gòu)的整體抗?jié)B性、耐久性、安全性。具體施工控制措施如下：

第一，有效降低水泥水化熱。大體積混凝土主要考慮抗蝕性、抗裂性、耐磨性，要兼顧高強(qiáng)和低熱兩大要求，因此應(yīng)選用水化熱低的水泥，如粉煤灰水泥、火山灰硅酸水泥、礦渣硅酸鹽水泥等。同時(shí)充分利用大體積混凝土的后期強(qiáng)度來降低水泥用量。如果每立方混凝土的水泥用量減少10%，那么水化熱溫度將降低1℃。此外，在鋼筋布置情況不受影響的前提下，適當(dāng)摻入體積為大體積混凝土總體積20%以內(nèi)的大石塊，并在內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，有效帶走大體積混凝土內(nèi)部熱量，控制裂縫產(chǎn)生。

第二，及時(shí)降低混凝土入模時(shí)的溫度。即降低大體積混凝土內(nèi)部溫度值，有效控制內(nèi)表溫差。在夏季施工時(shí)，砂石材料要嚴(yán)禁陽光直射，使用前通過冷氣或噴涂水霧預(yù)冷，并用冰水完成混凝土攪拌工作。在混凝土澆筑方面，務(wù)必在前層初凝之前完成次層澆筑，確保模內(nèi)通風(fēng)、散熱，同時(shí)在混凝土中摻入緩凝型減水劑，防止集中產(chǎn)生水化熱。

第三，加強(qiáng)控制施工過程中混凝土的溫度。這里說的溫度控制是指大體積混凝土內(nèi)外溫差控制。一般來說，大體積混凝土內(nèi)外溫差應(yīng)控制在25℃以內(nèi)。通常的施工方法是在混凝土表面覆蓋一層薄膜，使內(nèi)部溫度降低的同時(shí)外部溫度不會(huì)太快降低。另外，大體積混凝土施工順序應(yīng)合理安排，并在混凝土表面定期潑水維護(hù)，也可以增加麻袋進(jìn)行保溫，以有效控制大體積混凝土內(nèi)外溫差，預(yù)防產(chǎn)生裂縫。

第四，將約束條件分散。在施工中應(yīng)實(shí)行分層分塊澆筑，科學(xué)設(shè)置大體積混凝土施工縫、后澆帶，在放松約束條件的基礎(chǔ)上減少聚集水化熱，也可以在混凝土墊層跟巖石地基之間設(shè)置一個(gè)滑動(dòng)層，如鋪卷材、刷瀝青等，從而釋放約束力，消除嵌固作用，預(yù)防大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

第五，科學(xué)選取施工工藝。可選用級(jí)配優(yōu)良的粗集料，并加強(qiáng)控制砂石里的含泥量，同時(shí)適當(dāng)摻入膨脹劑，密實(shí)振搗。我們可以使用兩次振搗工藝，有效提高大體積混凝土的抗拉強(qiáng)度、密實(shí)度，并實(shí)施拍打振實(shí)工藝，通過兩次抹面的施工方法成功去除浮漿，減少大體積混凝土表面收縮裂縫的產(chǎn)生。在振搗環(huán)節(jié)，一定要重視振搗的全面性，并嚴(yán)格把握振搗持續(xù)時(shí)間，以混凝土不冒氣泡為準(zhǔn)，嚴(yán)禁出現(xiàn)欠振、超振及漏振等現(xiàn)象。

三、結(jié)束語

在目前我國的大部分的建筑工程中，大體積混凝土裂縫問題都或多或少的存在，并且引發(fā)大體積混凝土裂縫問題的原因也各不相同，在實(shí)際的建筑工程施工過程中，要根據(jù)吱聲的實(shí)際情況和引起大體積混凝土裂縫問題的根本因素，采取相應(yīng)的大體積混凝土裂制作的施工技術(shù)，不斷的加強(qiáng)大體積混凝土質(zhì)量，減少大體積混凝土裂縫幾率。促進(jìn)我國建筑工程事業(yè)的更高更遠(yuǎn)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱開銀大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制施工技術(shù)[J]建材發(fā)展導(dǎo)向，2018（9）：77-78。

[2]胡建，何奇，張靜.大體積混凝土裂縫控制與施工技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（7）