桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析及质量控制解析

翟彦淋

湖南省泸溪县金沙混凝土有限公司 416100

摘要：当前公路工程施工在我国已经成为极为重要的施工项目，而桥梁工程施工的质量会给工程建设的整体质量与效果带来极大程度的影响，为此，施工单位以及施工人员应该给予高度重视。但实际桥梁工程施工中，大体积混凝土常常出现裂缝问题，该问题不仅给公路的整体质量带来消极的影响，同时还会增加资源压力与施工成本压力，为此，找出产生大体积混凝土裂缝的原因，并给予有效的措施解决这方面问题已经成为当务之急。本文主要针对桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析及质量控制展开相应的分析，旨在为公路工程施工的整体质量提供保障。

关键词：混凝土裂缝；桥梁工程；质量控制

伴随当前桥梁施工技术的不断发展，大体积混凝土裂缝问题成为桥梁结构中的重要问题，该问题的存在严重影响整体工程施工质量，增加我国的经济负担，不利于我国经济的快速发展。为了控制好我国的桥梁结构，施工单位需要对混凝土的配合比设计规范给予严格的要求。

一、大体积混凝土产生裂缝的原因分析

一般情况下，大体积混凝土结构具有几个方面的特点，如混凝土时脆性材料，抗拉强度仅在抗压强度的十分之一左右；大体积混凝土的断面一般较大，由于受到水泥的水化热的影响，混凝土的内部温度会随之上升；同时在降温过程中，受到约束条件的赢下，便会产生较大的拉应力；大体积你混凝土结构一般在表面配置较少的钢筋，甚至不配钢筋等。为此，拉应力一般需要混凝土自身承担完成。

首先，受到水泥水热化的影响，水泥水化过程这几哦个你一般会放出大量的热，并且会集中在浇筑以后的7天左右。通常，每克水泥灰释放出大约500J左右的热量，如果以水泥用量350Kg/m3-550Kg/m3计算的话，那么每立方米混凝土将会放出大约17500KJ-27500KJ的任亮，从而使得混凝土内部性能提升。尤其在大体积混凝土方面，这种现象将会更为明显，其原因在于，混凝土的内部与表面的散热条件存在着一定的差异，为此混凝土的中心温度便会提升，这样一来便会形成温度梯度，最终使得混凝土内部产生压应力，其表明产生拉应力，当拉应力远远超出混凝土的极限抗拉强度的时候，混凝土的表明便会产生裂缝。

其次，受到混凝土的收缩影响。混凝土收缩主要指：混凝土在空气中硬结时，其体积会出现减小的现象[1]。当混凝土不受外力情况影响下，会产生自发变形现象，一旦受到外部约束的时候，混凝土中将会产生相应的拉应力，最终导致混凝土出现开裂现象。引发混凝土出现裂缝的原因主要表现为三个方面，即塑性收缩、干燥收缩以及温度收缩等。在硬化的初期，主要为水泥石在水化凝固结硬过程中所产生的体积变化，而后期则为混凝土内部自然水分蒸发所引发的干缩变形问题。

最后，受到外界气温湿度变化的影响，大体积混您图结构在施工过程中，往往受到外界气温变化的影响。一般而言，外界气温的变化会给防治大体积混凝土裂缝的产生带来较大程度的影响。混凝土内部的温度主要由浇筑温度、水泥水热化的绝热温升等各种温度叠加之后组成[2]，这与王军在《桥梁工程大体积混凝土裂缝形成原因及防治》一文中的观点极为相似。此外，混凝土的浇筑温度与外界气温存在着直接的关联，如果外界的气温不断提升，那么混凝土的浇筑温度也会随之提升；如果外界温度降低，则大体积混凝土的内外温度梯度便会增加。一旦外界的温度下降过快，便会出现较大的温度应力，这很容易引发混凝土出现裂缝问题。除此之外，混凝土的裂缝问题也会受到湿度的影响，外界湿度的降低能够加快混凝土的干缩速度，这也会导致混凝土裂缝问题的产生。

二、大体积混凝土裂缝的控制措施分析

要控制大体积混凝土裂缝，便需要从以下几个方面着手，即：

（一）重视大体积混凝土中的水泥用量与品种

经过理论研究表明，大体积混凝土产生裂缝的主要原因在于水泥水化过程中，往往会释放一定的热量。于是，对于桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种。而水泥所释放的温度高低与速度的快慢，主要取决于水泥内部的矿物成分品种之间存在着一定的差异性。而在水泥矿物中发热速率最快与发热量最大的便是铝酸三钙等。除此之外，水泥越细其发热速率便会越快，但是最终的发热量不会受到影响[3]。为此，相关工作人员在大体积混凝土施工中，应该应用矿渣硅酸盐水泥以及火山灰水泥。同时，还需要充分的利用混凝土后期的强度，最终达到减少水泥用量的目标。

（二）掺加一定的外加料与外加剂

在大体积混凝土中掺入一定的粉煤灰后，能够有效的增加混凝土的密实度，这不仅能够有效的改善混凝土施工质量，降低混凝土一种的收缩值，同时水泥的用量也会减少[4]。这样能够在降低大体积混凝土的收缩值的水泥水化所引起的内部的温度提升方面有着极大的作用，有效防止出现温度裂缝问题。为此，利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最为有效的方式之一。在选择外加剂的过程中，可以从几个方面着手，UFA膨胀剂，它能够等量替换水泥，同时使混凝土产生适度的膨胀。这不仅能够保障混凝土的密实度，还能够使得混凝土内部产生相应的压力，从而抵消混凝土中所产生的部分拉应力。减水缓凝剂的加入，能夠保证一定的坍落度。这样一来，便能够延缓水化热的峰值期，同时有效的改善混凝土的和易性，实现降低水灰比、减少水化热的目的。

（三）控制大体积混凝土的骨料

在选择骨料的过程中，应该选择粒径较大、强度较高的骨料。这样不仅能够获得较小的空隙率，还能够获得有效的表明积，最终减少水泥的用量，实现降低水化热、减少干缩以及混凝土裂缝现象的出现。

（四）对大体积混凝土设计进行一定的优化

尽管大体积混凝土不需要布置钢筋，或者需要布置较少的钢筋，那么相关工作人员可以在裂缝容易发生的部位布置一定的斜筋，例如孔洞的周围与转角等。从而使得钢筋能够有效的代替混凝土所承担的拉应力，这样便于有效控制裂缝的产生于发展[5]。另外，为了能够有效的避免裂缝的出现，在设计中还需要利用中低强度的水泥进行施工，同时充分的利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中，还需要注意降低结构的约束力，在混凝土中的钢筋保护层的厚度，需要尽量取较小值，其原因在于保护层的厚度越大越容易有裂缝产生，影响整体工程的施工质量。

总结

本文主要着手于两个重要方面，一方面分析了大体积混凝土产生裂缝的原因，另一方面分析了大体积混凝土裂缝的控制措施。通过分析明确，伴随近年来我国社会经济的快速发展，公路施工成为了重要的施工项目，在这之中，桥梁施工是其中的关键所在。但是在桥梁工程建设施工中，大体积混凝土裂缝问题严重的影响了整体工程的施工质量，为此，该问题应该引起施工单位高度重视。在控制大体积混凝土裂缝问题中，首先应该重视大体积混凝土中的水泥用量与品种，其次重视所掺加的外加料与外加剂，并控制好大体积混凝土的骨料等等，最终实现保障工程施工质量的目的。

参考文献：

[1]霍志刚.桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析及质量控制[J].四川建材，2012，38（6）：137-138.

[2]王军.桥梁工程大体积混凝土裂缝形成原因及防治[J].山西建筑，2011，37（18）：170-171.

[3]田洁，周玉倩.浅谈桥梁大体积混凝土裂缝形成原因及防治措施[J].建材发展导向（下），2012，10（2）：23-24.

[4]陈立新，余丽.桥梁工程中大体积混凝土的质量控制[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（21）：12-43.

[5]王志巍.桥梁工程施工中的混凝土质量控制分析[J].黑龙江科技信息，2015，（13）：256-256.