建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究王佑强

王佑强

摘要：大体积混凝土在现代建筑中日益普遍，尤其是在高层建筑的基础，水利大坝，大型设备基础等方面被广泛应用。大体积混凝土体积大，钢筋混凝土用量也相对较大，施工情况复杂，对施工的技术要求较高。这就导致了施工过程中的各种问题，尤其是大体积混凝土的裂缝问题。裂缝问题可能对建筑工程安全造成影响，严重时还会威胁到人们的生命安全和财产安全。因此，研究大体积混凝土裂缝问题并进行有效地质量控制十分必要。

关键词：大体积混凝土；裂缝成因；裂缝控制

引言

在建筑工程中，混凝土、钢筋混凝土是建筑结构的主要材料。由于经济建设规模的迅速扩大，建筑业向高、大、深和复杂结构的方向发展。工业建筑中的大型设备基础；大型构筑物的基础；高层、超高层和特殊功能建筑的箱型基础及转换层；有较高承载力的桩基厚大承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构，大体积混凝土已大量地应用于工业与民用建筑之中。

1裂缝产生的原因

1.1水泥水化热的影响

水泥水化过程中放出大量的热量，且主要集中在浇筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J左右的热量，如果以水泥用量350kg/m3～550kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17500KJ～27500KJ的热量，从而使混凝土内部升高。(可达70℃左右，甚至更高)。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

1.2混凝土收缩的影响

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时(支承条件、钢筋等)，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

1.3外界气温湿度变化的影响

大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。

2建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施

2.1降低混凝土温度差

大体积混凝土浇筑时应避开炎热天气。夏季施工时，可对骨料预冷，搅拌混凝土时采用低温水或冰水等；混凝土运输过程中要有遮阳设施。在配合比设计时掺加适量的缓凝型减水剂。入模时采取措施改善和加强模内通风，确保入模温度在合理范围内。

夏季应避免暴晒，冬季应采取保温措施。延长养护时间，拆模时间要合理，延长降温时间和延缓降温速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。实行信息化的温度监测，根据监测结果调整养护措施，随时控制混凝土内的温度变化。合理安排施工工序，确保浇筑过程中混凝土均匀上升，避免混凝土堆积高差过大。在所有混凝土浇筑完成后应及时回填土，避免混凝土侧面长期暴露，使得混凝土温差过大而形成裂缝。对于厚板承台等构件，可在混凝土内部预埋管道，进行水冷散热。

2.2合理利用高性能混凝土

劣质混凝土会对建筑工程造成极大的影响，但是当前有些施工单位为了获得最大化利益，在实际施工过程中往往利用劣质混凝土来替代高性能混凝土，导致混凝土施工中出现裂缝问题，影响工程的整体质量。要想有效控制大体积混凝土施工，施工单位必须要严格使用混凝土，在施工中利用高性能的混凝土，如应用普等混凝土进行施工时，应该对水泥的强度等级加以控制，但是在这一过程中不能完全保证混凝土的轻度。因此在施工中使用高性能的混凝土十分之必要，从而保证混凝土的轻度与强度，提高混凝土体积的稳定性，减少裂缝问题的发生。

2.3坚持科学的施工工艺

（1）根据工程的具体情况，通过计算温度应力来确定混凝土浇筑方式。可以选取夜间进行浇筑工作，从而减小温差应力，减少裂缝的产生。浇筑时据混凝土泵送产生的坡度，在混凝土卸点和坡角处布置振捣点，确保混凝土振实。因混凝土的流动性很大，泵送混凝土浇筑完毕之后，为消除混凝土表面裂缝，要在混凝土初凝之后、终凝之前进行二次振捣，提高混凝土防水性能。充分的振捣可以有效减少结构性裂缝。混凝土浇筑、振捣之后产生的泌水和浮浆要及时清除。

（2）在整个施工过程中要做好对温度的测量、控制工作。采用先进的测温装置做好温度记录，可以全面、准确的掌握大体积混凝土内部的实时温度变化，技术人员可以利用测量结果制定、实施相应的温控措施。

（3）重视大体积混凝土的养护工作，即混凝土的保温和保湿工作。技术人员应保证养护工作的连续性。施工环节中，施工人员应严格按施工要求做好每个环节的工作:均匀搅拌混凝土并控制搅拌时间，混凝土浇筑工作应选择专业的施工人员，把握好每道工序之间的间隔时间，保证浇筑质量，按照规定的时间进行拆模工作。微小裂缝虽然不会对建筑的受力造成影响，但是对建筑的整体性和耐久性会产生一定的影响，是隐藏的安全隐患。施工人员在施工的各个环节要尽可能的控制裂缝的发展。

2.4加强施工中的温度控制

在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，以使混凝土缓缓降温，充分发挥其徐变特性，减低温度应力。夏季应坚决避免曝晒，注意保湿；冬季应采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度变化；采取长时间的养护，确定合理的拆模时间，以延缓降温速度，延长降温时间，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”；加强测温和温度监测。可采用热敏温度计监测或专人多点监测，以随时掌握与控制混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，并及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不致过大，以有效控制有害裂缝的出现。

2.5混凝土养护

混凝土养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土的内外温差，促进混凝土强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。

从混凝土浇筑完成到终凝这段时间的养护对混凝土而言十分重要。混凝土浇筑完毕后，在其顶面及时

加以覆盖，要求覆盖严密，并经常检查覆盖保湿效果。其主要作用有二:一是蓄水保温，防止表面水分蒸发和抵抗受太阳辐射与刮风时温度骤变，二是保持内外温差的稳定。

结束语

在大体积混凝土施工时，准确计算混凝土拌和温度、混凝土出机温度、混凝土绝热温升、混凝土内部实际温度、混凝土表面温度及混凝土内部与表面温差，有利于选取适宜的施工工艺、采取相应的降温与养护措施，从而避免出现混凝土温度裂缝，以保证混凝土结构的工程质量。

参考文献

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