论影响大体积混凝土开裂的因素及控制措施

沈玉宁

摘要：随着我国城市化进程的推进，大量建筑物中运用了大体积混凝土，甚至是超大体积混凝土。大体积混凝土由于其自身的特点，其质量较难把握，质量参差不齐是大体积混凝土施工中的通病。因此，本文主要针对影响大体积混凝土质开裂因素及其改进的措施进行探讨。

关键词：大体积混凝土；开裂；影响因素；控制措施

中图分类号：TV544+.91 文献标识码： A 文章编号：

引言

目前，对于大体积混凝土的概念各国都有不同的表述和定义，但是，普遍认为大体积混凝土就是指其最小断面的尺寸仍大于1000mm以上的混凝土结构。凡大体积混凝土都有一些共同的特征：结构厚实、混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高等。在大体积混凝土施工中，混凝土开裂是影响其质量的主要因素，本文主要是从工程施工管理和工程组织管理等方面来探讨控制大体积混凝土开裂的措施。

1.影响大体积混凝土开裂的因素分析

1.1水泥水化热

水泥水化热是大体积混凝土施工中的主要温度影响因素。水泥在水化过程中要释放一定的热量，而大体积混凝土结构的断面比较厚，所以水泥在水化时产生的热量在其内部不易散失，这时内部的水化热因无法及时散发出去，造成混凝土内部与外部的温差较大，从而产生温度应力，导致裂缝的发生。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积水泥用量和水泥品种有关，而且随着混凝土龄期的增长而增长。

1.2混凝土的收缩

混凝土在空气中硬结时体积减少的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的会自发变形，当受到外部约束时，将在混凝土中产生拉应力使得混凝土开裂。在硬化初期，水泥在水化凝固结硬过程中产生体积变化，而后期则主要是由于混凝土内部自由水分蒸发引起的干缩变形。引起混凝土裂缝的主要因素有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩三种。

1.3外界气温的变化

大体积混凝土在施工阶段，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高，当外界温度下降时，无疑会增加混凝土降温幅度，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度。其中，内部混凝土的温度主要是由浇筑温度、水泥水化热的绝热升温和结构的散热温度等各种温度叠加组成。

2.大体积混凝土开裂控制措施

2.1 建筑工程组织中控制措施

2.1.1 影响建筑工程质量因素

一般建筑工程项目在建设资金充足的情况下，影响建筑工程质量的因素归纳起来主要有五个方面： a）人员因素。人员素质将直接和间接地对工程规划、决策、勘测、设计和施工的质量产生影响；b）工程材料。材料选用是否合理、产品是否合格、材质是否经过检验、保管使用是否得当，将影响工程的质量；c）机械设备。工程用机械设备产品质量优劣，影响工程使用功能质量；d）工艺方法。工艺方法是指施工现场采用的施工方案，包括技术方案和组织方案等；e）环境条件。主要包括工程技术环境、工程作业环境、工程管理环境和周边环境等都会对工程质量产生特定的影响。

2.1.2建筑工程组织中的控制措施

针对上述相关的影响因素，为了提高建筑工程大体积混凝土施工质量水平主要从以下几方面采取必要的控制措施。

（1）进度控制

大体积混凝土裂缝控制必须实施动态进度控制。因工程项目管理和质量控制是随着时间、地点、客观条件、人的因素的发展而变化的，故工程项目质量必须是动态的进度控制。所谓的动态进度控制就是指从空间上的有关工程建设的每一个部分、每一个子项目，甚至每一个设备零件、材料单件，每一项工作、技术和业务，都要保证工程质量标准，这样才能在最大程度上确保建筑工程质量达到预期的水平。

（2）安全控制

大体积混凝土裂缝控制必须坚持预防为主的安全性原则。裂缝控制应该是积极主动的，应事先对影响开裂的各种因素加以控制，而不能是消极被动的，等出现问题再进行处理。所以，要重点做好裂缝的事先控制和事中控制，以预防为主。

（3）质量控制

大体积混凝土裂缝控制中需要建立建筑工程质量责任体系。必须搞好各环节的有效控制。即：

a）项目业主责任控制。

b）勘察、设计单位控制。

c）施工单位责任控制。

d）工程监理责任控制。

2.2 施工阶段中控制措施

2.2.1大体积混凝土原料选择控制

即对：水泥、骨料、粉煤灰和外加剂等进行科学的选择和有效控制。

2.2.2 大体积混凝土浇筑技术控制

大体积混凝土浇筑时，除应满足每一处混凝土在初凝前被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常用方法有以下几种：

（1）全面分层浇筑。即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层浇筑，直至完工为止。这种方法适用于结构平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间到两端或从两端到中间同时进行浇筑。

（2）分段分层浇筑。先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。这种方法适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。

（3）斜面分层。要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。

2.2.3二次振捣技术控制

实践证明，对完成浇筑但是没有凝固的混凝土加强二次振捣工作，能够有效避免混凝土由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等，以此来提高钢筋和混凝土之间的凝聚力，避免由于混凝土沉降而产生裂缝，并且能够以此来降低混凝土内微裂的现象，提高混凝土的密实度，并增强混凝土的抗压强度10%~20%，有效防止裂缝的产生。

2.2.4 大体积混凝土养护阶段控制

养护阶段注意事项主要有：a）混凝土的中心温度与表面温度间、混凝土表面温度与室外最低温度之间的差值均应小于20℃；当具有足够的抗裂能力时，不大于25℃~30℃；b）混凝土拆模时，温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温间的温差；c）采用内部降温法来降低混凝土内外温差；d）保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃；e）混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。

3 结束语

综上所知，影响大体积混凝土开裂的因素有很多，但是最主要的还是由于温差引起的温度应力等导致了大体积混凝土的开裂。但是只要我们在工程项目管理、设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响，就可以有效避免危害结构的裂缝产生，从而维护国家和人民的生命财产安全。

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