大體積混凝土施工中的裂縫控制探討

肖玉誠

（江西華廈建設項目管理有限公司，江西 萍鄉 337000）

隨著現代社會的發展，建筑施工技術不斷的進步，這使得建筑工程規模逐漸擴大，大體積混凝土應用的頻率也越來越高，對工程建設活動的有效開展產生了巨大的推動作用。但在對大體積混凝土進行施工的過程中，受到諸多因素的影響，經常會出現各種各樣的裂縫問題，這些裂縫的存在，不僅會對結構的外觀質量造成不利影響，還會降低結構的質量安全水平，導致工程整體質量難以滿足相關標準的要求。而為了避免這種情況的出現，還需要相關單位結合實際，對各種裂縫控制措施加強研究與應用，這對于工程質量的有效控制有著非常重要的意義。

1 大體積混凝土的主要特點

與常規混凝土結構施工相比，大體積混凝土有著較高的材料用量和澆筑施工量，且由于其體型龐大、構件截面尺寸大、施工條件復雜，所以對于施工技術的要求也相對較高。這也導致此類工程結構具有較高的施工難度。與此同時，大體積混凝土在具體施工的過程中，其更容易受到自身收縮、水化熱反應以及外界條件等因素的影響，而出現收縮應力以及溫度應力。進而形成較高的裂縫質量風險。

2 裂縫類型

在大體積混凝土當中，裂縫問題較為常見，而根據裂縫程度進行劃分，具體可以分為以下幾類：

（1）表層裂縫。顧名思義，這種裂縫主要存在于混凝土結構的表層，其深度和寬度都較為有限，通常不會影響到混凝土結構的整體性能和受力安全。僅會對結構的外觀質量造成一定的影響，降低人們對于結構安全的信任程度。

（2）深度裂縫。這種裂縫通常具有較大的深度，可能會在部分結構面當中產生切斷的情況，這不僅會對混凝土結構的耐久性造成不利影響，同時還會降低結構受力的安全性。

（3）貫通裂縫。這是一種較為嚴重的裂縫問題，一旦在結構當中出現這種問題，會將結構徹底切斷，導致其失去應有的工程性能，從而產生十分嚴重的后果。

3 造成裂縫問題的主要原因

3.1 材料影響

對于大體積混凝土而言，材料選擇及使用不當是造成裂縫問題的主要原因之一，如果材料質量不佳或者是應用比例不合理，就會使裂縫問題的產生概率急劇攀升。如粗細骨料具有較大的含泥量，會使混凝土出現較為嚴重的收縮變形問題，并對其抗拉強度造成一定的影響。與此同時，如果粗骨料級配、砂率以及水灰比控制不當，也容易造成裂縫問題。

3.2 溫度影響

首先，大體積混凝土具有較大的結構斷面，所以其內部散熱能力也相對較差，在水化熱影響下，其內部溫度會逐漸提升，而內部溫度在發生劇烈變化的情況下，會增加混凝土結構的早期塑收縮以及硬化收縮。而這種收縮應力非常容易在混凝土結構當中造成裂縫問題，導致混凝土的強度以及工用性能受到極大的影響。其次，如果在混凝土完成施工以后，環境溫度出現劇烈的變化，在沒有充分落實控制措施的情況下，會在混凝土內外形成較大的溫度差異，進行產生溫度應力，造成裂縫。

3.3 干縮影響

通常在混凝土水分快速蒸發的情況下就容易出現干縮裂縫。干縮裂縫的形成主要有兩種情況。一是，進行混凝土泵送的過程中，由于其具有較高的含水量，在高溫環境的影響下，會出現快速揮發的情況，而如果在此過程中，混凝土內部供水速度無法超過表層失水速度，就會在表層產生嚴重的收縮問題，進而造成干縮裂縫。二是，養護工作落實不到位，未能通過及時的澆水保證混凝土表面的濕潤性，致使其水分過分流失，形成干縮應力，引發裂縫問題。

3.4 其他因素影響

第一，在混凝土澆搗期間，如果鋪入不當或者是振搗措施落實不到位，出現過振或者是漏振等問題，就會對混凝土的均勻性以及密實度造成不利影響，加大裂縫問題的產生概率。第二，混凝土結構在溫度逐漸提升的過程中，會產生擴大變形現象，但這種變形往往會被約束面的壓應力限制，由于該階段的混凝土應力松弛以及徐變都相對較大，而彈性模量相對較小，在固定基座影響下，不會產生太大的壓應力。但隨著溫度的降低，會有相應的拉應力產生，如果這種拉應力大于結構的抗拉極限，就會有較大的裂縫產生。除此之外，大體積混凝土受到自身特點的影響，經常會形成內約束應力，如果結構設計缺乏合理性，導致這種內約束應力偏高，就可能會有裂縫問題出現。

4 具體的裂縫控制措施

4.1 對原材料進行合理的選擇，做好配比優化工作

（1）在水泥方面。可以對低熱水泥進行使用，這種水泥當中的熟料礦物含量相對較低，且其中石膏、活性氧化硅、活性氧化鋁以及氫氧化鈣的作用進程相對較慢。雖然在早期階段，強度較低，但隨著時間的延長，會使結構強度不斷上升，凝結后期甚至比同標號的硅酸鹽水泥具有更高的強度。當然，為了有效控制裂縫問題，提高結構強度，可以應用低熱礦渣水泥、中熱硅酸鹽水泥以及粉煤灰進行混合料的制備，這樣不僅能夠提高混凝土結構的裂縫抵抗能力，還能使其干縮反應有效降低，在提高結構強度的同時，使其具有更高的抗腐蝕性以及耐磨性。

（2）在集料方面。對于粗骨料，應該確保粗骨料的級配能夠自然、連續。與此同時，要做好粗骨料的粒徑控制，要保證其大小適中，這樣一方面能夠提高混凝土結構的整體強度，降低裂縫的產生概率，另一方面能夠減少水資源的消耗，達到節約資源，減少水化熱的目的。而在細骨料方面。應該選擇高質量的粗砂或中砂，要將其細度模數控制在2.6-2.9之間。具體可以應用較大的細度模數以及平均的顆粒直徑，這樣可以將混凝土的溫度提升速度以及收縮幅度有效降低，進而實現裂縫問題的有效控制。此外，在選擇集料的過程中，必須要做好含泥量的控制工作，如果含泥量過高，會對混凝土的抗腐蝕能力、收縮性以及強度造成極大的影響，導致混凝土在后期出現較大的收縮幅度，而在抗拉力受到影響的情況下，極其容易出現裂縫問題。因此，在選擇集料的過程中，需要將粗骨料含泥量控制在1%以內，細骨料含泥量要控制在3%以內。

（3）合理應用外加劑。如木質素磺酸鈣等，其能夠有效分散混凝土結構當中的顆粒，并降低水表面張力。而適量的加入外加劑，不僅能夠使混凝土獲得更高的和易性，還能將制備用水有效減少，在提高混凝土強度的同時，減少水化熱反應。

在配比方面，應該結合相關施工規范以及工程實際要求，落實配比設計工作，并通過反復的實驗，確定最佳配比方案，在確保混凝土流動性、強度的基礎上，盡可能的減少水泥和水的用量。使混凝土的配比質量得到有效的控制。

4.2 合理應用各項施工措施

（1）對混凝土出機溫度以及澆筑溫度進行嚴格的控制。在混凝土當中，石子具有較小的比熱容量，而由于其在混凝土當中的含量相對較高。所以，想要對混凝土的出機溫度進行有效的控制，首先就是要做好石子的溫度控制工作，而最為有效的方法就是將石子存放在陰涼處，在必要的情況下，還要使用涼水對其進行沖洗，這樣可以將溫度的影響適當降低。

而對于澆筑溫度的控制，首先，需要將混凝土輸送構件的內外部溫差有效降低，如果所在區域較為炎熱，需要工作人員做好冷量丟失的控制工作，即使用涼水對輸送管表面進行噴灑，并使用草席進行包裹。而在混凝土澆筑期間，需要對輸送位置進行合理的選擇，盡可能的降低設備在陽光下的暴露面積，并提高混凝土的供給速率。

（2）合理的進行分層及分段澆筑。對于大體積混凝土而言，一次性澆筑容易出現過高的溫度應力，進而引發溫度裂縫問題，因此，在具體施工中，需要根據結構設計情況，對其實施分層澆筑，從而降低溫度應力對于工程質量的影響。

（3）對二次振搗加以落實。通常在完成澆筑，混凝土初凝以前落實二次振搗操作，能夠將混凝土當中的空隙氣泡有效減少，大大提高混凝土與鋼筋的結合程度，強化混凝土對于壓力的抵抗能力，從而避免抵抗裂縫的形成。

4.3 對構造設計以及邊界約束進行優化

（1）對鋼筋進行合理的配置。正常情況下，鋼筋的合理配置對于混凝土抗裂性能的提升有著良好的促進作用。但在進行鋼筋配置的過程中需要將間距小以及直徑小作為基本配置原則，在此基礎上對全截面設置模式進行應用，能夠使混凝土具有更高的貫穿裂縫抵抗能力。除此之外，在結構表面設置鋼筋，還能提高結構表面的抗伸縮能力以及抗溫度應力能力。

（2）對滑動層進行設置。在混凝土邊緣經常會出現溫度應力以及約束應力，而如果能夠在外約束接觸面當中對滑動層進行綜合的設置，將會使結構抗伸縮能力得到有效的提升。而滑動層的設置方法如下：設置2道熱瀝青材料，并對瀝青油氈紙進行鋪設。

（3）對緩沖層進行設置。緩沖層能夠將基礎收縮過程中的側向壓力有效降低，因此，在施工過程中，可以在底板地梁部分以及高低底板交接處設置厚度為30-50mm的聚苯乙烯泡沫，以此來進行垂直隔離，即可達到降低側向壓力的目的。

4.4 對混凝土的保溫及養護工作進行強化

在混凝土澆筑施工完成以后，需要及時落實養護措施。首先，要做好灑水工作，確保結構表面能夠始終保持濕潤，這樣能夠避免結構表面由于水分快速流失出現干縮裂縫問題。其次，在所處環境溫度變化較為明顯的區域，在完成澆筑施工以后，還需要對結構表面進行覆蓋處理，具體可以使用草席、塑料薄膜等材料進行覆蓋，在實現混凝土表面有效保護的同時，降低環境溫度對混凝土質量的影響。養護操作至少要持續15天以上，且不可過早結束養護操作，在結構當中形成質量安全隱患。在混凝土養護階段，關于溫度控制，相關工作人員一般可從以下幾方面入手：第一，室外溫度與混凝土表面溫度之間的差值一般應小于20%，且混凝土的表面溫度和中心溫度之間的產值也應小于20%，當結構混凝土的抗裂能力達到一定標準時，溫度應保持在25℃至30℃之間。第二，在混凝土拆模環節，混凝土的溫差應保持在24℃以下，溫差主要就是指外界氣溫與中心溫度和表面溫度之間的溫差。第三，對于混凝土的內外溫差，一般可以通過內部降溫法進行降低。第四，保溫法，主要就是在模板外側以及結構物外露的混凝土表面覆蓋保溫相應材料，使其能夠緩慢散熱，以提高混凝土強度，使混凝土的內外溫差保持在20℃以內。總之，大體積混凝土施工裂縫控制，與混凝土的保溫及養護工作息息相關，因此，必須要引起相關工作人員的高度重視，以提高大體積混凝土施工質量。

5 結語

綜上所述，在大體積混凝土施工中，受到諸多因素的影響，經常會出現各種各樣的裂縫問題，這些裂縫會對整個工程的施工質量造成極大的影響，進而影響工程的使用安全和使用壽命。對此，相關單位應該保持高度的重視，要結合裂縫產生原因，對各項控制措施進行合理的應用，以此來實現裂縫問題的有效防控，使工程的施工質量得到相應的保證。