土木施工中大體積混凝土裂縫成因分析

杜娜娜 寧夏陸捷建設工程有限公司

一、土木施工中大體積混凝土裂縫形成的原因分析

（一）材料原因

通過分析發現，造成大體積混凝土收縮的原因較多，最主要的原因是混凝土所使用的骨料材質、膠凝材料或者原材料的質量不符合工程要求。首先，通常來說如若混凝土的骨料或者膠凝質量較差，容易導致水灰比例不協調，難以掌控水泥和膠凝材料的使用量，混凝土中的砂質含量過大，骨料的粒徑被過度磨損而減小。而且當骨料的泥物質含量明顯高于質量標準時也會使得骨料用量增加，影響混凝土性能。其次，如果混凝土中沒有按照質量要求添加適度比例的外加劑，使外加劑之間產生不同程度的催化反應，就會導致混凝土的體積變小，質量降低。最后，混凝土在凝結固化時會發生不同形態的物理變化，這種變化本身會影響結構體積的穩定性，使得混凝土結構發生膨脹，表面平整度降低，進而出現不同深度的裂縫。

（二）塑性收縮導致裂縫

在大體積混凝土施工時，當其土層中的水分過度揮發，就會出現塑性收縮裂縫，這種裂縫的出現主要發生在工程澆筑的工序中。需要注意的是，混凝土的塑性收縮是不均勻的，而且整個收縮過程毫無規律，這樣，混凝土表面就會出現不同深度和不同長度的裂紋。尤其是在混凝土工程完工后，施工養護工作不到位，使混凝土層過度暴露在空氣中，影響混凝土的整體形態，同時加速混凝土中水分的流失。

（三）養護不到位致使裂縫

養護工作主要是為了使混凝土正常硬化，降低其收縮變形概率，以防止裂紋的出現。大體積混凝土在澆筑過程中受環境的影響，其材料伸縮量會增加，同時水泥自身的水化反應也會產生大量的熱量，使混凝土內外溫差較大。倘若其未能得到有效的養護，就會使得內外收縮力差距較大，一旦拉應力超過混凝土自身的抗拉強度，混凝土就會出現裂縫。養護工作不到位還表現為施工負荷超重，這樣會導致混凝土結構扭曲變形，久而久之會發生干裂等問題。

二、土木施工中預防大體積混凝土裂縫的相關措施

（一）加強材料的質量管理

大體積混凝土施工常用的原材料有普通硅酸鹽水泥、粗砂等。對于水泥的檢測，應該從產品的生產和出廠日期、級別、品種、批次和進場數量等方面進行檢查并做好檢查記錄。同時，也需要重點關注水泥的安全性能和強度等其他性能指標。對于混凝土原材料廠商的選擇，要盡量選擇信譽等級良好，質量有保證的廠商。采購混凝土原材料時要嚴格按照標準要求去購買，避免為片面追求經濟利益而采購品質較低的混凝土。

（二）科學運用裂縫處理方法

1.表面處理法

當大體積混凝土裂縫形成后，其表面處理主要包括涂抹和貼補兩種方式。對于細小淺顯的裂縫很難用漿液灌注，就可以采用涂抹的方法；表面貼補法則適用于出現大面積漏水或者漏水部位不確定的混凝土結構，這時候就可以采用土工膜對該部位進行貼補。

2.壓力灌漿法

壓力灌漿法是以注入的方式來修補裂縫，能夠對大體積混凝土結構的表面和內部同時進行修補。其既適用于細微裂縫，也可用于大裂縫，適用范圍較廣。用壓力灌漿法處理后的裂縫不僅可以閉合，而且會起到一定的補強作用。但是該方法需要借助一定的壓力進行灌漿，通常壓力在0.2-0.4MPa，常用的灌漿為環氧樹脂和純水泥。

3.填充密封法

填充密封法主要用于寬度較大的裂縫的填充和修補，處理工藝簡單易行，且成本較低。當裂縫寬度在0.3cm以下或裂縫中存在一定的充填物時，很難采用灌漿法進行處理并取得良好的修補效果，這時就可以選用合適的修補材料對裂縫進行填充密封。

4.結構補強法

結構補強法主要是針對超負荷引發的裂縫、火災造成的裂縫，或者裂縫已經出現很長時間使混凝土耐久性降低的情況。補強方式主要有斷面補強、錨固補強和施加預應力等。結構補強之前需要采用取芯試驗或者壓水與壓氣試驗方式對裂縫進行全面的檢查，以了解裂縫的實際情況并確定合理的補強方式，同時也需要對修補材料進行專項檢測，以保證修補材料的質量符合使用要求。不管混凝土結構屬于何種形式，都需要參照相應的施工標準要求，并結合混凝土結構的實際狀況來確定裂縫相應的控制等級，采取合理的措施把裂縫寬度控制在合理范圍內，或者采取相應的補救措施來降低裂縫對結構的影響。與此同時，還要對裂縫受拉邊緣的應力大小和裂縫寬度進行合理的驗算，以此作為工程施工的依據。

（三）加強混凝土的養護工作

土木施工中大體積混凝土養護的關鍵在于溫度的控制與保持，避免出現溫度過高或者溫差較大的情況，防止混凝土干縮。一般情況下，養護手段以噴水為主。而對于大體積混凝土，其土體內部和外部溫差較大，強度性能也有所不同，這就需要額外使用埋設循環冷卻水管的方法，進一步加強降溫處理。同時，還需要把握好拆模的時間，在模具拆除后需要立即對其進行覆蓋并灑水，以降低周圍環境、溫度對混凝土結構的影響。養護時間主要與混凝土的實際強度和設計要求有關，根據兩者之間的差距來控制養護時間，一般不少于7天。此外，如果混凝土強度小于1.2MPa時，則應該避免在混凝土結構上進行后續施工，以免影響混凝土結構而產生裂縫，還可以在其表面鋪設一層薄膜，以減少混凝土內部水分的過度蒸發，使其表面保持濕潤，減少裂縫的出現。

三、結語

總而言之，當土木施工中出現了大體積混凝土裂縫問題，勢必將對工程施工構成影響與危害，因此可以說裂縫問題是整個施工當中的一項關鍵性問題。為了能夠有效預防裂縫形成，以及將其對工程構成的不利影響因素降到最低，在施工中一定要進行必要的預防與處理措施，以此來確保建筑物安全性能和使用性能達標，保障整體可靠和安全。