关于建筑工程大体积砼的裂缝防治与分析

摘 要：经济的不断发展使建筑工程规模不断扩大，在建筑工程的施工中，会出现裂缝问题，严重影响了施工质量，还会出现工程坍塌的情况。工程建设很多采用混凝土结构，大体积的混凝土出现裂缝问题也是非常常见的，这也是目前建筑施工人员需要面临的比较棘手问题。大体积砼的裂缝问题主要出现在高层建筑或者桥梁建设中，尤其是深基础施工中。本文就介绍了大体积砼出现裂缝的原因，提出相应的防治措施，为建筑施工人员提供参考意见。

关键词：建筑工程；大体积砼裂缝；控制措施

一、大体积砼裂缝的影响因素

砼原料属于脆性原料，它的抗拉能力非常低，大概是其荷载能力的十分之一左右。大体积砼的横截面面积比较大，在水泥的水热化作用下，从内部温度上升到降温的过程中，会产生很大的拉应力，因此，这种大体积砼结构很少加入钢筋。

1.水泥水热化的原因。水泥进行水化时会产生很多的热量，一般情况下，每克的水泥可以释放大概500J的热量，假如水泥的使用量在350Kg∕m3-500 Kg∕m3之间进行计算，砼释放的热量大约在17500KJ ∕m3---25500KJ∕ m3，使内部的温度迅速升高。如果是大体积砼，这种现象更为明显，内部的散热慢，外部的散热快，温度呈阶梯状态，因此，内部就会形成压应力，外部形成拉应力，当两种力量值相差比较大时就会出现裂缝现象。

2.砼的收缩。砼收缩的情况主要是指砼在凝固的过程中，体积会逐渐减小，出现了收缩现象。这种情况是在没有任何外力作用下自然产生的，如果收到外部压力，砼内部会产生拉应力，就会出现开裂现象。在砼凝固的开始阶段，主要是它自身体积的变化，后期阶段主要是内部水分的蒸发形成的干缩变形。砼收缩现象有干缩现象、温度收缩现象以及塑性收缩现象。

3.外部环境温度变化。大体积砼在施工的过程中，外部气温环境对砼裂缝有着一定的影响。砼内部的温度主要是水泥水热化或者浇筑的温度。通常情况下，浇筑温度与外部温度有着非常大的联系，外部温度越高，砼的浇筑气温就高，外部温度下降，砼的浇筑温度也会下降，形成明显的内外温度呈阶梯状。但是如果外部环境的气温下降速度很快，就会形成很大的温度差，就很容易造成砼裂缝。同时，外界的空气湿度也会产生一定的影响，因为湿度会让砼加速干缩，从而造成砼裂缝。

二、大体积砼裂缝的控制措施

1.大体积砼中水泥的品种和用量。通过实践和理论研究，水泥的水热化产生了大量的热，这对大体积砼裂缝是非常关键的因素，因此，为了减少裂缝的出现，对大体积砼的施工需要选择低热的水泥种类或者中热的水泥种类，水泥产生的热量大小或者产生速度是由它含的矿物质成分所决定的。水泥中矿物质成分主要是铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙以及铁铝酸四钙。通过实际的考察，水泥越细软散发热量的速度就越快，所以在施工中，我们可以选择火山灰水泥或者矿渣硅酸盐水泥。大体积砼在施工操作需要的时间比较长，短期内不要向它进行施工荷载，因此对大体积砼的质量检测应尽量延长时间，这样的做法充分发挥了砼后期的强度，同时减少水泥使用量。实践计算如果m3 的砼减少40-60Kg的水泥用量，砼内部的温度可以降低4-6℃。

2.加入的成分或者外加剂。通过研究，对大体积的砼加入粉煤灰以后，可以大大提高它的密度，使它更加结实，抗渗的能力也有所提高。另外，加入这种成分可以使它的收缩情况降低，水泥的用量也会减少，使内部温度上升的速度不会那么快，对控制它的开裂现象是非常有效的措施。

外加剂的使用，比如UFA膨胀剂，它可以使砼产生适当的膨胀现象，不仅增加砼的密实性而且使内部产生压力和拉应力差距减小，减少裂缝的产生。

3.对骨料的控制。大体积砼在骨料上应该选择颗粒直径比较大的而且强度比较高的。这样的骨料可以减少砼内的空隙和表面积，水泥的使用量也会减少，同时对水热化温度进一步降低，减少收缩情况，因此，砼裂缝问题的出现几率就很小。

4.优化大体积砼的设计。大体积砼很少加入钢筋或者不加入钢筋，但是可以在容易发生裂缝的地方加入一些斜筋，使斜筋承担一定的拉应力，降低裂缝的严重性；在设计中，可以采用中强度水泥或者低强度水泥，在砼的后期强度作用下，减少裂缝的发生；对大体积砼结构的设计中，要注意结构的约束度，尽量使结构的约束度降低；如果砼中需要加入钢筋，对钢筋保护层的厚度选择最小的，这样可以降低裂缝的机率。

5.施工控制。大体积砼的施工，从生产到浇筑以及对它表面的保护，每一个环节都非常重要，对裂缝的控制目标就是减小砼内部与外部的温度差△T，会使用到的公式为。△T=Tp+Tr-Tf

在这个公式中，Tp代表对砼浇筑的温度；Tr代表水泥水热化的温度；Tf代表冷却以后的温度。

在外部温度比较高的情况下，首先，对大体积砼的施工一定要降低浇筑时候的温度，可以用布将砂石盖起来，阻挡阳光的直接照射，砂石在施工之前可以用凉水喷洒以降低温度。在搅拌的时候，可以加入冷水。这些方法都可以起到降低温度的效果。其次，在砼的内部不断的注入冷水进行循环，采用循环的方法达到保温养护的效果，同时使内部的热量尽快散发。在砼表面也要用布进行遮挡，以达到保温保湿的目的，还可以减少由于湿度的突然变化或者温度的突然下降引起的裂缝问题。这种方法同时使水泥顺利的进行水热化，保持内外温度差，防止开裂现象。第三，对大体积砼的施工过程，要及时的了解内部的温度和表面温度的变化数值，可以在砼内安设一个测温点，以便了解砼的温度情况，温差值最好控制在25℃，如果大于这个数值就要及时采取处理措施。

如果是外部气温比较低的情况下，要注意被冻的情况，此时要提高砼的浇筑温度。特别是冬季的气温基本上都很低，砼的冷却温度也会非常低，往往不在标准的温度以内，满足不了防止裂缝的施工要求。因此，在冬季进行施工，对砼的浇筑温度一定要控制在5-10℃之间，在进行浇筑之前，可以使用制热设备对砼接触的冷壁进行加热，对使用的其它材料也进行加热。但是要注意温度不要过高避免水分蒸发造成干燥，温度不要大于75℃就可以。另外要注意的是在砼运输的过程中，要注意对其进行保温养护措施以免温度产生变化。

6.对裂缝的检查和处理。对大体积砼的施工需要在每一个环节都认真细心，对其裂缝的问题要提前做好预防准备。但是，目前采用的这些裂缝防止方法还不是很全面，在实际的施工中会出现很多问题或者原因，使砼出现裂缝现象。大体积砼的裂缝情况，一种是表面出现裂缝，这种裂缝对整体的结构使用和整体耐力和应力不会产生影响，一般不进行修复工作；另一种是深层裂缝情况，对这种裂缝问题可以采取凿除的方法，通过使用风钻将裂缝去除，留下的断面再进行浇筑。如果裂缝比较深情况，需要在砼冷却到正常温度时，在裂缝的位置铺设1层或者2层的钢筋，然后再进行浇筑。最后一种是比较严重的裂缝或者贯穿性的裂缝，如果裂缝的宽度大于0.6mm，可以采用水泥灌浆法，如果小于0.6mm可以采用化学灌浆法。

三、结论与建议

通过以上的阐述，我们知道大体积砼的裂缝问题可能会经常出现，尤其是高层建筑，在实际的操作中如果采取适当的温度控制，及时了解天气温度，可以大大提高预防效果。同时需要施工人员或者操作人员在每一个环节做到认真细心，不管是结构设计阶段、施工阶段、材料选择方面或者保温养护阶段都要综合考虑各个方面的原因，及时了解现场情况，就会大大减少裂缝问题的出现。虽然，目前我们采取的这些措施在实际的施工中还是不能完全避免砼裂缝问题的出现，需要我们相关的专业技术人员进一步的学习和实践，早日解决这个问题带来的困扰。

参考文献：

[1]孔永亮 浅谈桥梁工程中大体积砼裂缝防治措施[J].建筑与科技，2014（12）.

[2]王建峰 浅析影响砼裂缝的因素以及处理方法[J].山西建筑，2014（05）.

作者简介：尚建欣（1967-10—），男，平顶山市湛河区人，大专学历，工民建专业。