大體積混凝土開裂的起因及防裂措施

黃嘯

1 引言

現階段，建筑施工技術雖然已發展較為完善，施工技術正在日益提升，大體積混凝土施工存在開裂問題，必須嚴格把握施工環境、設備、方法等因素，待混凝土完成澆筑以后，加強不定期養護，防止出現混凝土開裂問題。筆者根據自身多年的建筑施工經驗，主要分析大體積混凝土開裂的起因，探討防裂措施。

2 大體積混凝土開裂起因分析

2.1 溫度應力

在建筑工程中，之所以會發生裂縫問題，溫度應力影響最為常見，也就是所謂的溫度裂縫，由溫差所致。在混凝土澆筑開始階段，大量水逐漸化熱，因為混凝土不會產生熱傳導，使得混凝土內部凝聚了大量熱量，進而增加了內部結構溫度，由于表面溫度過高，使得混凝土內部、外部之間產生較大溫差度。處于該類狀態下，由于混凝土抗壓強度與凝結初期拉應力不相符，進而出現裂縫問題。同時，在拆模前期，混凝土表面溫度降低幅度較大，在整個過程中，會引起溫度急劇下降，進而產生裂縫問題。若混凝土內部溫度較高，在熱量散發時，溫度降低至最小值，則混凝土最高溫度差值，可計算為內部溫差，處于這種狀態下，就會出現裂縫問題。

2.2 塑性收縮

由于水泥存在較大活性，若混凝土溫度過高，就會提升混凝土開裂速度。在塑性收縮過程中，混凝土分泌水量也會隨之減少，若無法及時補充所蒸發水分，混凝土將處于一種塑性狀態，如果受到外界拉力作用，混凝土就會產生不同程度裂縫。由于裂縫出現，就會增加水分蒸發，進而就會產生惡性循環，使得裂縫范圍進一步擴大。

2.3 其他原因

由于收縮強度的不同，也會出現不同裂縫，例如干燥收縮、碳化收縮等。如果混凝土硬化過程中，整體環境較為干燥，混凝土內部水分將逐漸向外揮發，進而導致混凝土產生干縮變形，出現混凝土裂縫。

3 大體積混凝土防裂的技術現狀分析

在土建建筑中，運用混凝土防裂技術，主要是滿足結構穩定性的相關要求，同時提升建筑美觀效果。所以，我國建筑施工十分注重混凝土防裂技術的運用，在選擇施工材料時，必須注重適合性，確保防裂效果得以有效提升。在實際施工中，混凝土防裂技術在控制建筑溫度的同時，還能有效改善室外溫度，減少能源的消耗。同時，土建施工企業按照實際情況，合理選擇材料，避免建筑外墻發生腐蝕問題，影響建筑使用壽命。

3.1 技術適用范圍十分廣泛

針對磚混結構以及剪力墻結構，均可達到良好的保溫效果，在原有建筑外墻、新建外墻的防裂改造均十分適用。同時，隨著人們對于建筑安全性、穩定性要求的提升，通過混凝土防裂技術的運用，能夠促進混凝土內部和外部結構的溫差改善，進而保障建筑安全性和穩定性。

3.2 具有良好的保溫效能

在進行大體積混凝土施工中，所選擇施工材料，例如外加劑、水泥、粗骨料，可有效消除任一單元的冷熱影響，一般選擇輕質的新型施工材料，能夠有效發揮溫差、收縮控制效果，達到良好的防裂目的。

3.3 有效保護主體結構

在土建建筑工程中，運用混凝土防裂技術，在混凝土施工中，可減少建筑結構的內部應力，避免因熱脹冷縮原因，導致出現非結構性斷層或者斷裂，

3.4 促進室內環境的改善

選擇混凝土防裂技術，還能有效提升保溫和隔熱效能，減少室內熱量的消耗，提升室內熱量穩定性。同時，如果遇到風霜天氣，避免外圍墻體遭到濕潤，確保室內處于清潔和溫熱狀態，能夠為建筑使用者創造一個舒適和溫馨的環境。

4 大體積混凝土的施工問題分析

近年來，社會經濟的快速發展，使得建筑需求量呈逐年增加趨勢，質量要求也是隨之提升，人們也日益注重節能環保，尤其是建筑性能、質量上，更為注重安全性、穩定性。通過混凝土防裂技術的運用，有效促進了建筑環保和質量，但在具體施工中，仍然存在諸多問題。

4.1 施工技術不夠成熟

在土建建筑工程中，混凝土防裂技術的運用尚不成熟，使得技術規范缺乏，專業人員較少，約束了混凝土防裂技術的推廣、運用，無法實現技術優勢的最大化。由于施工技術的不完善，使得混凝土施工控制不夠嚴格，進而影響了混凝土的整體質量，產生裂縫問題。

4.2 施工材料問題

土建建筑工程使用混凝土材料，盲目效仿、一味追求低廉成本的案例較多，在未綜合考慮建筑環境、整體氣候的狀態下，選擇不符合建筑環境的施工材料，使得溫差控制和收縮控制效果降低。同時，針對施工材料質量驗收，缺乏相關監管意識，日常保管不合理，對材料使用性能造成嚴重影響，在建筑完成后，就會由于材料原因，產生混凝土裂縫問題。

4.3 設計缺陷

在使用防裂技術施工前，施工設計是基礎，在開展設計時，必須按照工程實際狀況設計，綜合考慮建筑的溫濕度、區域氣候等條件，按照上述因素條件，選擇適合施工材料，運用科學施工工藝，以確保混凝土施工合理性。然而實際施工中，經常出現設計方案、建筑施工存在不相符問題，使得施工人員隨意更改設計方案，不按照原定設計方案進行施工。

4.4 缺乏混凝土防裂意識

在具體施工中，某些建筑設計、施工人員，缺乏建筑防裂意識，尚未認識到這項技術的科學性、重要性，導致一些可以使用該項技術的建筑，并未運用。在混凝土施工中，人為意識不注重混凝土防裂，是混凝土施工最基礎的問題。

4.5 施工原因

在實際施工中，大部分施工企業操作不嚴格，許多企業不重視施工設計，不注重操作標準，過分追求工期，引起混凝土防裂效果不佳。此外，因為施工供需不科學，沒有按照施工規范進行施工，如混凝土材料配置過程中，操作者責任感不強，導致混凝土、入模等過程中存在較多雜質，加上保漿時間不夠充足，使得混凝土材料不滿足相關規范。實施混凝土施工過程中，因操作十分不嚴格，對混凝土澆筑、振搗的處理不科學，進而嚴重影響防裂效果。針對墻縫的抹灰，因施工材料沒有按要求進行配比，均會影響施工效果，進而產生裂縫問題。

5 大體積混凝土防裂措施分析

5.1 施工前控制

對于混凝土澆筑，通常會出現水化熱現象，因混凝土體積較大，在施工環節，必須增設特殊鋼筋。而混凝土施工前，必須嚴格控制好混凝土澆筑溫度，并詳細記錄好溫度應力峰值，開展后期數據對比時，確保數值處于標準范圍。同時，不斷優化調整混凝土配合比，提升混凝土強度等級，確保體積穩定，嚴格控制溫度變化和水泥用量，優化施工工藝。對于原材料選擇，必須保證材料符合混凝土澆搗、拌制的要求，合理控制好材料溫度，減少水化熱影響，進而控制裂縫問題。此外，對于水泥材料選擇，通常會選擇低熱硅酸鹽水泥，以控制水熱量問題。通過控制入模溫度，避免由于水化熱，而產生混凝土開裂問題。對于骨料選擇，需保證顆粒級配滿足一定標準，在攪拌原材料前，必須清洗骨料，保證其黏合性。對于外加劑的選擇，必須嚴格控制摻入量、摻入品種，而實際規格用量，必須按照凝膠材料檢測結果。如有必要，還需結合收縮性能，若建筑環境較為寒冷，需選擇減水劑、引氣劑，確保外加劑滿足國家建筑材料標準。在實際施工中，還需注意水泥砂漿調制完成后，必須選擇合適大小的過濾網，對水泥砂漿機芯篩制，確保顆粒大小達到施工要求。

5.2 施工過程控制

對于混凝土振搗，必須嚴格整個施工流程，不然會影響混凝土密實度，在后期澆筑時，也易引起表面形變。在施工監理過程中，需保證振搗表面平整。同時，在混凝土振搗時，也經常運用二次振搗法，極易產生泌水問題，導致水平鋼筋、粗骨料極易出現水，在某種程度上，還能提升混凝土與鋼筋的黏接力。在混凝土施工時，因為自身重量因素，也會出現不同裂縫，為降低內部裂縫的產生，必須嚴格控制好自身重量。在混凝土配合比設計中，為減少水化熱，應盡可能選擇低熱硅酸鹽水泥，增加減水劑、粉煤灰的使用，對攪拌機溫度進行嚴格控制，如有必要，還可使用冰塊降溫方式。為保證溫度處于標準范圍，在拆模之前，必須開展澆水降溫處理。針對混凝土攪拌，必須嚴格控制運輸過程，防止向拌合物加水。同時，為提升混凝土的抗力，可選擇聚酯纖維進行摻入，強化混凝土內部降溫，選擇冷卻管進行內部設置。對于結構物施工，可選擇泵車進行輸送，對各環節溫度數據進行嚴格監測，有效調整進出水速度，確保結構物的內部溫度與外部溫度差值，處于合理范圍之內。此外，根據最初結構設計標準，明確鋼筋分布，特別是次梁、主梁之間的交叉位置，必須提前規劃好鋼筋擺放。通過特殊布置方式，嚴格把控裂縫部位溫度，保證鋼筋整體結構處于合理收縮范圍。并仔細清理墊塊，合理設計整體分布，在開展混凝土澆筑前，必須清洗模板，避免雜質的摻入，保證混凝土不發生不規則裂縫。對于鋼筋整體保護層，應設置適度，合理控制鋼筋溫度，避免由于受力、溫度不均勻，而引起裂縫問題。

5.3 混凝土后期養護

在完成混凝土澆筑流程以后，為控制整體溫度，可選擇一些保濕、保溫方法。對于每一次的澆筑，可選擇噴霧方式，養護混凝土外表面，選擇麻袋、薄膜和阻燃保溫被，覆蓋好混凝土，減少結構內外之間的溫差。針對混凝土保溫養護，必須實時監控澆筑體的內外溫差，記錄好每一個數據，若不處于一個標準范圍，必須及時采取控制措施，有效改變混凝土的不良溫度條件。同時，對于混凝土的保濕養護，需保證一定保濕時間，以方便后期拆模。在完成拆模以后，在地下結構，必須及時進行填土。此外，在后期養護中，不能忽視地上結構的養護，可選擇裝飾物對地上結構進行裝飾，防止暴露時間過長。在完成混凝土澆筑以后，還需做好灑水養護，以優化混凝土內外之間的溫差，確保混凝土強度的整體性和穩定性。同時，如果是夏季高溫施工，在初期施工階段，可選擇制冷水，減少混凝土溫度峰值，但需控制通水時間，防止由于通水時間過長，而引起溫度降幅過大，產生溫度應力。

6 結束語

綜上所述，對于大體積混凝土的施工，如果澆搗、拌制不合理，由于溫度應力、收縮應力以及其他原因，極易出現混凝土裂縫問題。為此，在具體施工時，必須嚴格選擇原材料，對入模溫度進行有效控制，保證混凝土內外溫度處于標準范圍。同時，按照施工實際狀況，科學選擇外加劑，根據最初施工設計控制好溫度。在混凝土施工前，還需控制好澆筑體溫度，優化配合比設計，合理選擇水泥、骨料等原材料，在施工前、施工中和施工后，進行全過程、全流程的把控，以確保避免混凝土發生裂縫問題。