淺談大體積混凝土裂縫產生的原因及防控措施

劉飛

摘? 要： 近些年，我國的經濟水平得到了穩步提高，我國各行各業都得到了一個穩定的發展環境，這對于提高我國的國際地位是非常有利的。由于 我國對市政行業的支持力度不斷加大，我國建造出了很多世界性奇跡的市政工程，為了可以最大程度地保證市政工程的施工質量，我國相關部門也加大 了對市政行業的重視力度，對于混凝土結構對建造提出了更高的要求、標準也是越來越高，同時對大體積混凝土材料的性能也提出了更高的要求。本文 對大體積混凝土裂縫產生的原因及防控措施進行探討。

關鍵詞： 大體積;混凝土裂縫;控制措施

1 混凝土的介紹

混凝土材料是市政行業必不可少的材料之一，它是由多種物質材料組 成的復合型材料，具有非常好的性能，并且與其他的材料相比，混凝土的 造價成本相對于低一些。它具有其他材料所不具備的特性，它具有不連續 性，非均質性的特點但是它也存在著許多不足之處，例如，由于混凝土本 身所具有的特性，如果混凝土所承載的重量超過一定范圍，那么混凝土的 力學性質以及變形和破壞機理都具有非常大的離散性，除此之外，混凝土 還具有尺寸效應，這些問題的存在，都是大體積混凝土材料特性研究所需 要面臨解決的問題。例如，在高拱壩上使用混凝土材料時，就需要根據實 際的情況，正確合理地使用這樣才可以有效地保證市政工程的安全性，做 好相關的施工計劃安排，才能最大程度地降低施工的成本。

2 混凝土產生裂縫的原因

2.1? 溫差原因產生裂縫

在進行施工的過程中，在利用高強度大體積混凝土材料對工程進行 澆筑的過程中，由于水泥的水化熱就會散發出大量的熱量，這就會導致混 凝土內部的溫度就會大幅度的上升，同時，也會大大降低其導熱系數。并 且，大體積混凝土材料自身的體積非常大，而且結構也是非常的厚，這樣 就會導致混凝土內部的熱量不容易散發出去，大體積混凝土材料內部的溫 度就會大大地增加;另一方面，混凝土的另一方面會與空氣產生了進行全 面的接觸，混凝土材料的表面溫度就會散發得很快，這就導致了表面的溫 度較低，與混凝土內部的氣溫形成了鮮明的對比，由于是兩個溫度的極 端，這就非常容易的出現溫度應力以及溫度變形，在大體積混凝土的澆筑 過程中，由于受到周圍環境的影響，如果澆筑的溫度不能正確把握的話， 那么就會進一步的加大混凝土內部與外部的溫度差，這就導致了混凝土由 于溫度的原因而產生的裂縫，這非常不利于混凝土結構的穩定。

2.2? 水分蒸發產生裂縫

據大量的數據統計，在對混凝土澆筑完畢之后， 80%的水分會被空氣 給蒸發掉，僅有20%會被混凝土給吸收。因此，混凝土在凝結成硬核以及 散熱的過程中水分蒸發，必然會引混凝土體積發生收縮效應，特別是大體 積的混凝土的這種現象就顯得更加的明顯。因此，水分蒸發也是大體混凝 土產生裂縫的重要原因之一。

2.3? 水熱化產生裂縫

在對高強度大體積混凝土材料進行澆筑的過程中，混凝土是由多種材 質組按一定的比例組合而成，混凝土的內部就會產生大量的水化熱，水化 熱現象的產生會混凝土本身的溫度產生巨大的影響。并且，我們在進行混 凝土澆筑的時，會用到一些固定的模板，但因為混凝土會發生水化熱的現 象，混凝土的模板以及結構就會發生變化，就會產生變形，混凝土在凝固 的過程中，就會不受其內部結構以及模板的約束。因此，就會產生相應的 約束應力，如果沒有采取適當的應對措施，那么就會自然而然地產生約束 裂縫。

3 控制大體積混凝土產生裂縫的措施

3.1? 提高設計合理性

（ 1 ）在對大體積混凝土進行設計過程中，設計人員應提高結構形式設 計的合理性，既要滿足理論和使用要求，也要考慮經濟性，盡量不復雜， 減少工程量。（ 2 ）由于大體積混凝土施工體積較大，因此其施工周期相 對較長，設計人員應以結構受力情況為基礎，對混凝土評定驗收齡期進 行確定，在保障施工進度的前提下，增加評定驗收齡期。在評定驗收過程 中，設計人員應以混凝土后期強度為基礎，對水泥用量進行控制，達到減少大體積混凝土裂縫的目的。（ 3 ）設計人員應以規范要求為基礎，適當 增加構造鋼筋，在配筋時，應采取小間距、小直徑的方式進行設計。與此 同時，為了使混凝土抗裂性能進一步提高，設計人員還可以將金屬擴張網 等增設在混凝土表面。

3.2? 提高施工質量控制水平

（ 1 ）控制入模溫度和澆筑溫度。在對大體積混凝土進行澆筑時，周 圍環境的溫度即為澆筑溫度?；炷林苽渫瓿珊螅涍^運輸達到澆筑現 場，其澆筑時的溫度即為入模溫度。在夏季對大體積混凝土實施施工時， 入模溫度和澆筑溫度應不超過35℃。為了降低入模溫度和澆筑溫度，施工 單位可以采取搭設涼棚或風冷法等方式對其進行降溫處理，與此同時，在 大體積混凝土澆筑過程中，施工單位應選擇下午或早晨溫度較低時候進行 施工。在冬季施工過程中，入模溫度和澆筑溫度應不低于5℃，當溫度較 低時，施工單位可以采取蒸汽養護形式對混凝土構件進行保溫，減少混凝 土內外部的溫差，達到降低裂縫的目的。（ 2 ）控制骨料溫度降低骨料溫 度，拌和時加入水或冰塊。在大體積混凝土施工過程中，施工單位應對骨 料溫度進行控制。在骨料儲存過程中，施工人員可以采取搭設涼棚和料倉 的方式，減少陽光直射，與此同時，施工人員還應對骨料堆積高度進行控 制，降低砂石料溫度。在拌和過程中，為了降低混凝土溫度，施工人員亦 可使用冰塊代替部分拌和用水進行施工。（ 3 ）設置冷卻水管。在大體積 混凝土澆筑施工時，為了使混凝土內部溫度進一步降低，施工單位可以設 置冷卻水管。冷卻水管應為鐵管，規格通常為42.5mm ×3.25mm，水流量 應不低于30L/S，與此同時，冷卻水管中的水應使用現場的河水或井水， 不但可以方便取水，還可以提高降溫效果。在對該工程施工過程中，根據 其內部溫度分布以及降溫需要，施工單位可采用三層冷卻水管進行施工。 使用結束后，使用灌漿料進行灌實，封閉。（ 4 ）提高溫度監測質量。為 了對大體積混凝土溫度進行監測，施工單位應合理設置測溫點，對降溫速 率、溫度差、外表溫度以及最高溫度等數據進行實時監測。通常測溫點應 設置在易冷卻和溫度變化較大的位置，為了監測外表面溫度，施工單位還 應在混凝土外表面設置測溫點，測溫點與外表面的距離應為3～5cm。

3.3? 提高后期養護質量

為了對大體積混凝土裂縫進行控制，在混凝土澆筑完成后，施工單 位應對其進行日常養護。在正常養護條件下，施工人員應對大體積混凝土 溫度進行監測，根據選用的水泥品種選擇合適的養護時間，一般養護時間 應大于14天。在大體積混凝土終凝后10 ～ 12h的時間段內，施工人員應對 其進行覆蓋灑水養護，采取專人、定時制度，及時記錄觀測溫度及養護時 間，保證養護周期和養護效果，控制混凝土結構內外溫差。

4 結束語

總而言之，為了防止大體積混凝土結構表面產生裂縫，通過降低水化 熱，延緩升溫值及升溫速度，通過對水泥、骨料選擇，配合比優化，施工 方法選擇，埋設降溫排管等措施，起到良好的作用，大大地降低基礎表面 的裂縫，提高工程質量，將所產生的裂縫危害降到最低，減少因其裂縫的 產生對混凝土工程的質量與壽命的影響，做到事前、事中、事后控制，使 其更好地投入到運行中，具有較好的經濟、社會、生態效益。

參考文獻：

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