浅析大体积混凝土裂缝成因及防治措施

石洪义

摘 要：在工程建设中经常会遇到一些大体积砼构件，但大体积砼在施工过程中会出现不同程度的裂缝，影响工程的使用功能和耐久性，严重的还会危及结构安全，所以，控制大体积砼的裂缝成为工程技术人员的一项长期任务。结合多年的现场施工经验，浅析大体积砼出现裂缝的原因，总结控制裂缝的方法，以供其他工程技术人员参考。

关键词：大体积混凝土；混凝土裂缝；施工工艺；工程安全

中图分类号：TV544.+91 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）05-0061-02

大体积混凝土在工程中比较常见，但多数大体积砼的标号并不高，所以施工单位对大体积混凝土的施工重视程度较低，施工管理人员往往凭借经验工作，其质量控制意识松懈，忽视对大体积混凝土的监测、监控，在大体积混凝土的浇筑、养护工作中也较为随意，没有引起足够的重视，出现各种砼的裂缝病害，有的甚至危及到混凝土结构的使用和安全。

1 大体积混凝土的概念和性质

目前，国际上对大体积混凝土尚无明确、统一的定义。在我国，普通混凝土配合比设计规程中有如下定义：“混凝土结构物实体的最小尺寸≥1 m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土，被称为大体积混凝土。”

大体积钢筋混凝土结构的特点是体积大、整体性要求高。在砼浇筑完毕后的凝结硬化过程中，水泥水化作用放出的热量使砼内部温度逐渐升高，水化热不易散出，导致砼产生极大的内外温差，使砼产生裂缝。如何科学地优化施工技术方案，合理组织施工，控制砼内外温差，防止大体积砼裂缝产生，是大体积砼施工质量的关键问题。

2 产生裂缝的原因

2.1 混凝土收缩产生的裂缝

在砼浇筑完成后的一段时期内，由于水泥硬化时产生收缩，砼表面会出现微细缝隙，随着表面水分的散失，砼表面收缩逐渐加快，缝隙逐渐发展为小裂缝，随着时间的推移而发展为更明显的裂缝。

2.2 砼内外温差产生的裂缝

在工程施工阶段，砼受外界气温的影响比较大。内部砼在硬化过程中由于水泥发生水化反应，产生的水化热不易散失。当外界气温下降，特别是气温骤降时，会出现砼外层与内部的温度差，导致在砼内部产生温度应力，当此应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。尤其是大体积砼，内外温差比较大，更容易出现裂缝。

2.3 施工工艺不标准产生的裂缝

在进行混凝土浇筑的施工过程中，混凝土振捣不密实、浇筑顺序错误、浇筑砼不连续或导致出现冷缝等会造成不同程度的裂缝。此外，在施工过程中，砼强度还不高时，受到其他荷载也会导致出现裂缝；拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

3 预防措施

3.1 优化结构设计

优化结构设计，减小砼构件断面尺寸，可根据受力情况设计成空心结构、薄壁结构或预应力结构，或者采用新材料、新技术缩小大体积砼构件尺寸，并减少其数量。

3.2 优化混凝土配合比

在满足规范和设计要求的情况下，尽量选用水化热较低、安定性较好的水泥，并根据砼构件的使用部位尽量减少水泥用量，从而减少水泥的水化热或掺配其他细粉材料，比如粉煤灰、矿渣粉、硅粉等，不仅可以降低水泥用量、水化热，减小砼内外温差，而且能提高砼的工作性能和强度，在一定程度上能起到减小砼构件尺寸的作用。

3.3 提高施工人员质量意识，加强施工过程管理

施工管理、技术人员要高度重视大体积砼的施工质量，在砼施工前必须编制专项方案，并进行评审，同时准备好附属材料和一些辅助设备，包括水泵、导流管和测温设备等，在多数情况下会在重要构件的模板和钢筋中适当设置降温导管。根据施工时不同的大气温度，可采用降温法和保温法施工。气温高时主要采用降温法，包括降低砼搅拌用水温度：浇筑混凝土后构件表面采用冷水养护降温，利用预埋的降温导管接通循环凉水来降低砼内部温度，在整个养护内应始终保持砼湿润，在进水口和出水口定时测量温度。冬季可以采用保温法施工。利用保温模板和保温材料防止砼表面温度过低，以达到减小混凝土内外温差的目的。冬季施工应注意升温和降温速率不能过快。在砼施工和养护过程中，及时测控温度，控制砼结构内外温差≤20 ℃。

3.4 改变施工工艺

改变一次浇筑成型的施工工艺，根据实际情况采用分层浇筑混凝土，充分利用预留施工面来达到散热的目的。在砼浇筑前应要详细计算：①安排分块、分层浇筑的次序和流向；②浇筑厚度、宽度、长度；③前后浇筑的搭接时间。控制混凝土入模温度并加强振捣，严格控制振捣时间、移动距离和插入深度，保证振捣密实，严防漏振或过振，确保混凝土均匀密实，控制好混凝土的坍落度。

4 结束语

部分大体积混凝土结构出现裂缝是不可避免的，即使采取相应措施，也仍有可能存在。但是，如果在设计中、施工中和后期养护中充分考虑，并在施工各个环节中精细化管理、精心施工，就能最大限度地避免大体积砼出现裂缝。这样，即使砼出现了裂缝，只要是在规范允许的范围内，就不会妨碍结构发挥其使用功能，也不会影响结构的安全。

参考文献

[1]张应立.混凝土全过程质量管理手册[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]中国建筑科学研究院.GB 50204—2011 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]中治建筑研究总院有限公司.GB 50496—2009 大体积混凝土施工规范[S].北京：中国计划出版社，2009.

[4]中华人名共和国住房和城乡建设部.GB 50164—2011 混凝土质量控制标准[S].北京：中国建设工业出版社，2011.

〔编辑：李珏〕

Analysis of the Causes of Mass Concrete Crack and Prevention Measures

Shi Hongyi

Abstract： In construction projects often encounter some of the large volume of concrete elements， but the large volume of concrete in the construction process will be different degrees of cracks， impacts of the use of function and durability， but also seriously endanger the structural safety， therefore， control of mass Concrete crack become a long-term task of engineering and technical personnel. Combined with years of experience in the construction site， causes of mass concrete cracks， the cracks summary method of controlling for other engineering and technical officers.

Key words： massive concrete； concrete cracks； construction technology； engineering safety