大體積砼施工裂縫原因及其控制技術

曹志強

摘? ? 要：近年來建筑業越加繁榮，砼材料價格低廉，承重力好，大體積砼施工技術被大范圍使用，然而大體積砼施工裂縫問題不容忽視，其直接影響著建筑工程的完成速度和完成質量。本文旨在多方面分析大體積砼施工裂縫形成的原因，并探索如何對大體積砼施工裂縫進行控制的技術方法。

關鍵詞：大體積混凝土;施工裂縫;裂縫控制技術

1? 引言

隨著社會的進步，當前建筑物的功能越來越多，越來越多的大型、高層、新型建筑物出現在大眾的視野范圍內，這類建筑物的建筑離不開大體積混凝土的應用。與一般構件混凝土相比，大體積混凝土施工質量的控制要求更高。應用大體積混凝土結構開展施工的過程中，最為常見的問題就是裂縫問題，一旦出現裂縫，監理工程師必須全面、仔細的分析裂縫的產生原因，采取必要的應對辦法。本文首先對大體積混凝土出現裂縫的原因進行了具體的分析，然后介紹了如何采取有效的策略避免大體積混凝土出現裂縫問題。

2? 大體積混凝土裂縫產生的原因

2.1? 混凝土的水化熱

完成澆筑施工后，混凝土中的水泥遇到水會發生作用，釋放大量的熱量，使得混凝土內部的溫度驟增，隨之內部的應力也會有所增加，而表面拉應力也會出現變化。如果拉應力超出一定的范圍，那么裂縫問題就會發生。

2.2? 混凝土的收縮

混凝土完成澆筑施工后，遇到空氣發生凝結作用，這時的混凝土體積會有一定程度的縮小，混凝土在收縮的過程中，必須保證其不會受到任何外力的作用和影響，否則也會增加出現裂縫問題的幾率。

2.3? 外界氣溫變化的影響

開展鋼結構施工的過程中，外部環境的溫度和濕度會對混凝土質量產生較大的影響。一般來說，外部溫度和澆筑過程中混凝土內部的溫度相等，那么就是理想的狀態，但是實際施工過程并不總能達到理想狀態，如果外界溫度較低，澆筑過程中混凝土內部溫度驟增，就會和外部溫度之間產生較大的溫度差，最終導致溫度應力的出現，裂縫問題發生。

2.4? 施工材料

施工材料的選擇和運用非常關鍵，材料的性能、標準、質量將會直接對整體的大體積混凝土質量產生影響作用。但在施工過程中存在一部分生產企業為了有效控制工程造價成本，從而選擇一些性能較低、價格較低的混凝土原材料，忽略了裂縫控制所需要采用科學的施工材料控制設計。例如，經常使用一些低等級，高收縮的水泥，這是建筑過程中常見的原材料之一，這些水泥不符合大體積混凝土的裂縫控制要求。在隨后的混凝土配合比過程中，一旦骨料顆粒比不符合要求，粗骨料和細骨料含量不符合要求等，將導致大體積混凝土產生不同程度的裂縫。

3? 大體積砼施工裂縫的控制方法

3.1? 材料控制

（1）水泥材料的選擇。在進行水泥材料的選擇時，工作人員應該考慮現實情況，了解材料的特性，針對施工要求，選擇符合標準的原材料。大體積混凝土由于產生很高的內部熱量很難散發，產生裂縫，這就意味著，原料要有比較好的耐熱性能和承受變形的韌性，故此，在混凝土內部應該選擇產生水熱低的水泥材料，例如中熱硅酸鹽水泥或者低熱礦渣水泥。此外，大體積砼內部外部就對于材料的性能要求和對內部材料的要求具有差異性，在選擇原材料時應充分考慮現實要求。

（2）減少水泥的使用。加料法是應對大體積砼施工裂縫的常用方法，其核心思路是減少水泥的使用。粉煤灰是最常用的替代材料。一般來說，所添加粉煤灰的重量為水泥重量的20%左右。在大體積砼施工的過程中，粉煤灰能夠充分發揮物理填充作用，有效避免離析、泌水等問題，此外，粉煤灰能實現混凝土水化熱高峰的延后，增加大體積混凝土的穩定性和功能性。在使用大體積砼施工技術時，建議使用“高粉煤灰，低水泥”的原料配比策略，有效避免水化反應產生的水化熱問題.

3.2? 控制大體積混凝土澆筑過程質量

（1）降低混凝土入模溫度。比如，避免在炎熱的天氣開展大體積混凝土的澆筑施工。或者可以在溫度相對較低的地下進行混凝土的拌和，還可以在混凝土中適當的加冰降低混凝溫度。（2）加強振搗，充分的處理混凝土表面。完成澆筑的混凝土在初凝階段需要進行2-3遍抹面，否則混凝土會因為泌水作用出現孔隙，混凝土的握裹力就會受到嚴重的影響，使得混凝土內部就會或多或少的出現微裂現象，而適當的增加抹面次數就可以增強混凝土密實度，切實提高混凝土的抗裂性能。（3）對于大體積混凝土，可以適當的采用連續澆筑或者臺階式澆筑的方法開展澆筑施工。采用這些方法開展混凝土澆筑的目的是保證上下層混凝土可以更好的結合在一起，有效緩解混凝土冷縫的出現。（4）充分做好表面的隔熱保護，水泥因為水化熱會釋放大量的熱量，導致混凝土內外溫差增加，這時如果混凝土急劇降溫，就會增加裂縫的產生速度，因此，完成混凝土的拆模操作后，尤其是低溫季節，應該立即采取合理的表面保護方法，避免混凝土表面溫差降低過快。

3.3? 溫度濕度控制

（1）外部自然環境。大體積砼由于本身特性，在極端天氣下，大體積砼的表面降溫速度容易發生劇烈變化，造成大體積砼的裂變，所以使用大體積砼技術需要關注外部自然條件。在溫度過高時要注意遮擋防曬，溫度低時要注意保暖，不要過早拆模，長時間觀察溫度變化情況，采用儀器對測溫點，內外溫度變化進行監控，把溫差控制在25℃之內，應用應力松弛效應避免混凝土裂縫的產生。（2）施工操作在混合材料過程中，可以采用低溫水、冰水和其他材料進行混合，降低水化熱溫度，加入緩凝減水劑，以壓制延緩水化熱峰值。大體積砼內部放置冷卻水管，也能達到縮減內外溫差的效果。

3.4? 減少內部約束

內部約束主要是由于內外溫差過大引起的，一般達到溫差25℃大體積混凝土就很容易產生施工裂縫，溫差控制在15℃以內最佳，溫差陡降不要超過10℃，這些都要求工作人員實時監控，尤其在特殊天氣情況下。內部約束是通過控制溫差就可以達到減少內部約束的，對于溫度的控制問題，利用比較隔熱的覆蓋物保溫，或者等待混凝土終凝后蓄水隔熱皆可。此外，在表層材料中添加使用膨脹劑可以使大體積混凝土的變形得到補償，由此減小約束力。通過減少內部約束的具體措施我們可以看到，控制大體積混凝土施工裂縫產生的各種措施不是單獨獨立的，而是相互聯系的，它們之間還存在相互制約的關系，在研究控制大體積砼施工裂縫問題上，研究人員必須要有整體思維，將這些條件聯系起來，綜合思考，才能建立對大體積混凝土施工裂縫比較完善的防治體系，合理設計施工方案，規避大體積混凝土施工裂縫的危害。

4? 結語

施工實踐證明，和一般構件混凝土結構相比，大體積混凝土更容易出現裂縫問題，而導致大體積混凝土出現裂縫的原因有很多，情況也較為復雜。作為項目工程的監理工程師必須仔細、全面的分析大體積混凝土出現裂縫的原因，加強控制，降低或者消除混凝土裂縫問題，進一步保證大體積混凝土的施工質量。

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