试论目前大体积混凝土裂缝问题与控制技术

林开洪

（福建联益建设有限公司）

试论目前大体积混凝土裂缝问题与控制技术

林开洪

（福建联益建设有限公司）

随着经济的快速发展与科技的不断进步，建筑行业已逐渐实现了现代化与科学化。现代建筑工程主要使用大体积混凝土作为建筑材料。大体积混凝土的使用在很大程度上提高了建筑工程量。然而大体积混凝土裂缝的问题仍然存在，是目前工程技术人员急需解决的难题。本文将探讨目前大体积混凝土裂缝产生的原因与裂缝的类型，并阐述对其的控制技术，以提高建筑工程的质量。

大体积混凝土；裂缝问题；控制技术

目前，大体积混凝土已广泛应用于各类建筑工程与道路工程中。然而由于大体积混凝土特殊的内在结构与外界温度变化等因素的影响，十分容易产生裂缝。而混凝土裂缝的产生严重威胁着建筑工程的安全，较易引发安全事故[1]。为了使大体积混凝土能够更安全的应用于建筑工程中，应针对混凝土裂缝问题，采用有效的控制技术，防止工程事故的发生。

1　大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土具有结构厚实、体积庞大、钢筋密实等特点。在浇筑施工时，一次浇筑量较大，对施工技术要求较高，且受外界环境影响较大，因此大体积混凝土极易产生裂缝，进而造成一定的安全隐患，引发安全事故。例如，福建省莆田市江口镇新光电子有限公司的一栋四层钢筋混凝土框架结构宿舍楼突然整体坍塌，造成31人死亡、42人受伤。为了防止安全事故的发生，应深入研究裂缝的成因。下面将对裂缝产生的原因进行分析：

1.1内在因素

大体积混凝土在浇筑过程中，由于水泥的水化作用，会释放一定的热量。而水泥水化放热作用具有集中放热的特性，其热量的释放集中于浇筑后的短时间内，释放的速度与大体积混凝土的配比比例息息相关[2～3]。水泥水化作用集中放热的特性使混凝土中心的温度先降低，而表面的温度后降低，导致出现较大的内外温差。温差的产生使中心产生压应力，表面产生拉应力，而这两种力出现极度不平衡或者表面拉应力超过一定范围后，就会使大体积混凝土产生裂缝。

1.2外在因素

大体积混凝土内部温度极易受到水泥水化热作用的影响，然而这并不是其产生裂缝的唯一原因。浇筑时的外界温度以及混凝土结构的散热温度影响同样会造成大体积混凝土裂缝的产生。外界气温升高时，混凝土浇筑的温度会随之升高；而外界温度降低时，其浇筑的温度也会随之降低。当外部温度不断降低，混凝土内外部温差就会不断增加。一旦外部温度达到一定幅度，将会导致大体积混凝土出现裂缝。外界空气中的湿度变化也会影响大体积混凝土的干缩程度，对其裂缝的产生有着一定的影响。

2　大体积混凝裂缝的类型

2.1干缩裂缝

混凝土的干缩现象主要与其水泥的用量、集料的性质、外加剂的选择等因素有关。干缩裂缝的产生是由于混凝土内外部水分的蒸发程度不同，导致其内外部结构变形程度不同而造成的。在外部条件的作用下，混凝土表面的水分蒸发的较快，因此表面变形程度较大，而内部湿度变化较小，变形的程度也较低。表面较大的变形作用受到了内部的约束，产生了较大的拉应力，导致混凝土出现裂缝。

2.2温度裂缝

温度裂缝多发生于温差变化较大地区的大体积混凝土结构中。混凝土在浇筑后的硬化过程中，水泥由于水化作用产生大量的热量。而大体积混凝土由于体积比较庞大，热量集中于混凝土的内部无法释放出来，致使其内部温度不断升高。而混凝土的表面由于散热比较快，造成其内外部出现较大的温差。温差的产生导致混凝土内外部的收缩程度不同，使其表面产生拉应力。当这种力超过混凝土的抗拉极限时，就会导致其表面出现裂缝。这种类型的裂缝一般出现在施工的中后期。

2.3沉陷裂缝

地基土质松软、不均匀，或者回填土未夯实等问题，在不同程度上会造成地基的不均匀沉降，而这种不均匀沉降会使混凝土出现沉陷裂缝[4]。另外，模板刚度不够、模板支撑底部松动或者支撑间距过宽等因素也会导致混凝土产生沉陷裂缝。尤其是在冬季施工中，模板支撑位于冻土上，冻土化冻后会使地基出现不均匀沉降，导致混凝土结构出现裂缝。

3　针对大体积混凝土裂缝问题的控制技术

3.1材料的控制技术

3.1.1原材料控制

原材料主要包括：水泥、粗骨料、细骨料、粉煤灰和外加剂。在大体积混凝土的施工过程中，水泥的选择占据着重要的位置。水泥质量的好坏直接关系着水化作用产生的几率。应严格掌握水泥的用量，选择合格且优质的水泥品种，保证所选用水泥的质量达到施工的各项要求。粗骨料也就是通常所说的石子。同对水泥选用的要求相同，粗骨料的选用也必须达到施工的标准。由于石子的质量与其含沙量有关，含沙量越少，石子与混凝土的融合度越好。这样不仅能够提高混凝土的抗压强度，还可以减少一定的用水量和水泥用量，从而降低水泥水化热效应。因此应选用含沙量少的石子。细骨料就是通常所说的沙子。建筑中所使用的沙子应选择颗粒较大的中粗沙，而不是越细越好。细骨料的含泥量应严格按照混凝土的强度等级进行选择，以减少水泥用量及用水量，进而降低混凝土的收缩作用。为了让混凝土便于泵送，应掺入一定量的粉煤灰，其用量应控制在10%以内。为了使混凝土具备一定的抗裂性，应添加一定量的外加剂。外加剂的添加能够有效降低水泥水化作用释放的热量，能在一定程度上预防混凝土大面积收缩而产生裂缝。

3.1.2材料配比控制

在大体积混凝土的施工中，原材料的配比控制有着十分重要的作用。原材料的配比如不符合施工的要求，就会导致大体积混凝土产生裂缝，引发一系列的施工问题。混凝土的配置应严格按国家现行的相关规范进行试配，规范包括《普通混凝土配比设计规程》、《混凝土结构工程施工应用技术规范》、《粉煤灰混凝土应用技术规范》[5]。在实际配比中，应结合不同建筑工程对于混凝土设计强度的等级要求以及各项技术标准进行。

3.2施工的控制技术

在大体积混凝土的浇筑施工前期，应做好各类准备工作，包括：水泥材料的通风干燥、混凝土的搅拌与运输、优质石料的防晒等。在搅拌混凝土的过程中应采用二次投料法。

3.2.1浇筑施工中的控制技术

在浇筑施工前期，应制定系统的浇筑方案。方案应涉及建设架构的规模、钢筋设置的疏密情况、管道的预埋与地脚螺栓的预留等问题。根据混凝土的供应情况和水化作用程度可采用不同的浇筑方法，包括：全面分层法、分段分层法、斜面分层法。全面分层法是指在浇筑施工中，首先完成第一层表面的完全浇筑，在第一层表面还未完全凝固的状态下，开始浇筑第二层，依次逐步进行浇筑。全面分层法一般应用于建筑结构平面面积比较小的工程中。在实际施工操作中，可以从短边延至长边进行浇筑，还可以分成两段从两端向中间或从中间向两端进行浇筑。分段分层法一般适用于单位时间内对混凝土的供应要求较少、结构物厚度较低、建筑面积或长度较大的工程。分段分层是指从第一层开始浇筑，并持续不断延伸至最后一层。在第一层末端混凝土还未凝结的情况下，从第二段开始分层浇筑。斜面分层法是比较常用的浇筑方法。斜面的倾斜度应不超过结构的1/3。斜面分层法一般应用于结构长度超过结构厚度3倍的情况。其方法是从第一层开始，逐层向上浇筑。

3.2.2振捣施工中的控制技术

为了保证混凝土结构整体的稳定性，应进行全面振捣，按规定控制振捣周期与时间。混凝土开始泛浆或不冒气泡，说明完成了振捣。

3.2.3后期养护中的控制技术

由于混凝土表面的风干速度较快，使外部与内部出现较大温差，容易产生干缩裂缝。因此混凝土在浇筑后应保持一定的湿度，防止水泥硬化过快。保湿能够使混凝土内外部温差得到平衡，提高混凝土的抗裂能力。

3.3温度的控制技术

温差是导致混凝土裂缝产生的主要原因。为了从问题的源头控制，应第一时间进行温度的控制。根据以往的浇筑经验，大体积混凝土在浇筑后的4h内，混凝土的强度最低，应及时做好保温保湿工作，在其表面覆盖保温膜。在实际施工中，应结合混凝土的施工情况，选择合适的时间段覆盖保温膜。

4　结束语

综上所述，建筑工程的质量密切关系着人们的生命安全，已越来越受到社会的重视。大体积混凝土在建筑工程的施工中得到了越来越广泛的应用。然而大体积混凝土裂缝问题的存在也在一定程度上影响着施工的质量。因此应深入研究混凝土裂缝产生的原因，提高混凝土浇筑工艺，不断加强混凝土裂缝的控制技术，排除施工中的安全隐患，保证工程的质量。

[1]贾珍则.浅谈大体积混凝土裂缝成因及控制[J].中国西部科技，2010（23）：52，43.

[2]严盛锋.大体积混凝土的裂缝分析及措施[J].建材与装饰，2013（2）：41～ 42.

[3]王克云.试论建筑工程中大体积混凝土的裂缝问题[J].商品与质量·建筑与发展，2014（10）：863.

[4]宣善宏.大体积混凝土裂缝控制的施工技术措施[J].工程与建设，2010（5）：671～673.

[5]张冬秀.论析大体积混凝土的施工温度与裂缝控制[J].价值工程，2012（23）：112～113.

TU755

A

1673-0038（2015）07-0045-02

2015-1-20

林开洪（1972-），男，工程师（一级建造师），大专，从事现场管理工作。