大体积混凝土裂缝的控制

大体积混凝土裂缝的控制

丁德山

江苏金海宁新型建材科技有限公司 江苏南京 210000

摘 要：裂缝是混凝土的一个质量通病，尤其是多发于大体积混凝土，会影响到混凝土结构的耐久性与安全性，强化其裂缝控制至关重要。本文在对大体积混凝土裂缝成因进行剖析的基础上，提出了一些裂缝控制措施，以期全面确保大体积混凝土的施工质量。

关键词：大体积混凝土；裂缝；控制措施

为了满足大跨度路桥结构、超高层建筑结构的建设需求，大体积混凝土得到了广泛推广和应用。但是由于大体积混凝土材料自身特性的影响，容易受到环境温度等外界因素的影响而出现裂缝，危害到大体积混凝土结构的耐久性与安全性。所以为了在工程建设中顺利地应用大体积混凝土，就必须要有效地控制其裂缝问题。

一、大体积混凝土裂缝的成因

1.1 材料因素

大体积混凝土的主要材料包括胶材（水泥、矿粉、粉煤灰等）、粗骨料、细骨料、水和外加剂等，当水泥遇到水以后会产生水化热，使得混凝土的内部温度超过80℃。而大体积混凝土本身的导热性能比较差，所以内部的温度很难散失，而外部混凝土的表面降温比较快，会使混凝土内外部形成比较大的拉引力，混凝土的抗拉强度超过一定数值，就会造成混凝土结构的开裂。此外，如果混凝土始终中所用的骨料表面具有比较多的杂质或者自身的颗粒形状比较光滑，棱角比较少，这就会对胶凝材料与粗细骨料之间的黏结度产生直接影响，那么同样可能会因为混凝土抗拉强度低而造成开裂问题。

1.2 温度因素

外界环境温度也是影响大体积混凝土施工质量，诱发裂缝问题的一个重要因素。大体积混凝土的内部温度主要是由混凝土浇筑温度、胶凝材料水化反应放热、散热以及出盘温度等几个方面温度叠加所得到的。而外界环境温度会对混凝土的浇筑温度产生直接影响，一旦外界温度存在骤降变化情况，那么浇筑的大体积混凝土表面混凝土温度就会相应出现骤降，但是混凝土内部的温度变化幅度不大，这使得内外温差过大。而温度应力一旦超过所浇筑的大体积混凝土的抗拉力，那么同样会造成开裂问题。

1.3 施工因素

施工不合理也是一个造成大体积混凝土开裂问题的重要因素。在大体积混凝土搅拌期间，如果采取搅拌站进行搅拌的方式，那么容易使所配置混凝土的和易性比较差；如果采用人工搅拌的方式，那么会耗费比较大的人力。此时如果混凝土拌制人员人为地增加用水量来增加混凝土的流动性，那么就会改变了混凝土的水灰比而影响这两种混凝土的强度，且容易使它们交接的部位处出现凝缩裂缝或干缩裂缝。此外，混凝土浇筑工艺、振捣工艺、养护施工条件以及混凝土模板拆除等环节中若出现施工不到位情况，那么也可能造成大体积混凝土开裂问题。比如，在浇筑混凝土期间，如果施工单位没有做好分层浇筑施工，也可能会使混凝土内外温差过大，温差应力会诱发混凝土开裂；如果没有做好混凝土浇筑完毕后的养护施工，那么混凝土表面可能会因过快的失水而造成开裂问题。

二、大体积混凝土裂缝的控制措施

2.1 精选施工材料

想要有效的控制大体积混凝土裂缝，要从生产源头入手，精选混凝土的原材料，切不可采用劣质的施工材料。首先要尽量选择水化热较小且强度较高的水泥品种，如矿渣水泥、粉煤灰水泥、硅酸盐水泥等，同时也要结合施工需求，优化骨料级配，确保施工中所用钢筋的质量。其次，施工中所用粗细骨料的质量严格控制，尽可能地选择一些杂质含量较少（含泥量低于1%）、硬度比较高且级配良好的混凝土骨料，同时还要注意对粗细骨料之间的间距进行有效控制。最后还要控制好钢筋等施工原材料的质量。结合大体积混凝土施工需求，对钢筋进行科学配置，或者合理地添加早强剂等外加剂来改善大体积混凝土的整体使用特性，确保可以全面提升大体积混凝土施工材料的整体质量，有效防范裂缝问题。

2.2 强化温度控制

对温度进行控制也是减少大体积混凝土开裂问题的重要举措。有关实践研究表明，混凝土出机温度每降低1℃，那么浇筑混凝土后的内部温度最大值的降低幅度可以达到3℃左右。在拌制大体积混凝土期间，如果外界环境的温度比较高，那么可以采取搭设遮阳棚或喷雾喷洒等举措来对粗细骨料的温度进行有效控制，且在搅拌混凝土期间可以加冰块来降温。施工单位则可以采取在浇筑前埋置冷却水管的方式，通过水管中的冷水降低混凝土内部的热量（温差控制在25℃以内），且每隔24h对水流方向进行一次调整。而对于冷却水管竖向和水平间距、水管长度、冷却水入管温差以及冷却水流量等进行科学计算和设置，也是控制内外温差的关键。为了进一步对大体积混凝土温度进行有效控制，还可以通过在混凝土浇筑后及时摊铺一层保温材料的方式，如采用混凝土节水保湿养护膜等，确保所浇筑的大体积混凝土表面可以始终保持良好的湿润度，这样可以对混凝土表面裂缝进行有效抑制。

2.3 优化施工工艺

大体积混凝土施工环节是诱发裂缝问题的一个最关键环节，强化该施工环节中的施工工艺控制和优化处理是有效防范开裂问题的一个重要举措，具体优化对策主要侧重混凝土搅拌施工、混凝土浇筑施工等施工环节，具体施工控制要点如下：

（1）混凝土搅拌施工工艺质量控制：针对不同类型的大体积混凝土，要采用恰当型号与类型的混凝土搅拌机，同时还要对混凝土原材料进行精确称量。要确保混凝土能得到充分的搅拌，确保胶凝材料与粗细骨料之间保持全面接触，增强它们之间的粘结性，避免因为胶凝材料与骨料间的粘结不紧密而造成裂缝。

（2）混凝土浇筑施工工艺质量控制：大体积混凝土宜采取分层浇筑的施工工艺，借此来对混凝土裂缝进行控制。首先要彻底清理混凝土表面存在的松动石子、软弱混凝土层或者浮浆，确保浇筑的面层上面可以漏出一层均匀的粗骨料。对于坍落度较小的混凝土，浇筑上层的时候要采取接浆施工工艺，且各层浇筑的混凝土厚度要控制在500mm之内。

在开展分层浇筑施工期间，尽量采取连续浇筑方式，期间如果必须要暂停混凝土浇筑，那么要将暂停时间控制在前一层浇筑混凝土发生初凝之前，如果暂停时间超过2h，那么施工单位就需要按照施工缝处理方式。振捣时要插入到下一层混凝土的5cm处，借此来将各层混凝土交接之间的缝隙消除掉。浇筑完成后要严格控制内外温差不大于25℃，避免混凝土的开裂。

三、结语

综上所述，材料因素、温度因素与施工因素是造成大体积混凝土裂缝的主要因素。为了有效地防范大体积混凝土裂缝，施工单位可以从精选施工材料入手，强化混凝土浇筑过程中外界环境和混凝土等的温度控制，灵活采取分层施工等施工工艺，确保从整体上提升大体积混凝土施工质量。

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