谈体积混凝土裂缝的产生的原因与防治措施

戴小卫

无锡市建誉设备安装有限公司 江苏 无锡 214000

【摘 要】造成大体积混凝土出现裂缝的因素有许多，比如混凝土材料及配合比失调；如温度应力、施工不当、砼的收缩变形等这些因素会影响到混凝土的性能，甚至影响到工程的安全性能。因此，在配置大体积混凝土时，只有采取切实具体可操作的措施，才能有效预防大体积混凝土裂缝的产生，保证整个大体积混凝土的质量。

【关键词】大体积；混凝土；有效控制裂缝；防治措施

1.大体积混凝土裂缝产生的原因

根据目前的混凝土施工理论及实践教训，大体积混凝土产生裂缝的主要原因有以下几方面：

1.1混凝土材料及配合比设计不当

配合比设计不当时影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂的其中重要原因之一。所谓配合比不是使用的材料配合不对，比如水泥用量过大，含砂率不适当，水灰比大，选用外加剂骨当不恰当的做法。

1.2水泥水化热问题

水泥在水化热过程中会散发热量，大体积混凝土结构断面较厚，表面的系数小，因此其热量会聚集，散失难度大，使得内外温差过大。同时，混凝土单位体积中水泥用量及品种会影响混凝土释放的水泥水化热，而且会随着其龄期而增加。混凝土结构表面可以自然散热，一般是在浇筑后的3-5天内内部温度迅速升高，导致内外温差，产生裂缝。

1.3施工不当产生裂缝

混凝土浇筑的时候振捣方式如果不充分，那么将会使混凝土分层离析、混凝土面层开裂，可能还会造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。混凝土浇筑完成以后应及时的进行养护，表面浇水和覆盖薄膜，否则的话表面的水分会迅速的蒸发，容易产生收缩裂缝。

1.4受到外部温度影响

混凝土施工受到外界温度的影响较大，浇筑温度、水泥的水化热、结构的散热温度等共同构成了混凝土的内部温度，外界温度直接回影响到浇筑的温度，外界温度攀升，混凝土的浇筑温度也会增加。

1.5混凝土的收缩变形

混凝土的一个主要特性是收缩，很大的影响了对混凝土的性能。混凝土收缩会产生微观裂缝，这种裂缝一旦发展，则会引起结构物的开裂、变形甚至破坏。

2.大体混凝土裂缝处理的有效措施

要从多方面对混凝土的裂缝进行严格的质量控制和管理，具体措施表现如下：

2.1 把控设计关

把控设计关，采用合理的措施，同时要把结构的应力控制在考虑范围之内，避免计算之外的应力产生。合理地设计平面和立面，避免截面的突变，从而减小约束应力；钢筋采用小直径、小间距，但不能改变结构的尺寸，变截面处加强分布钢筋充分利用混凝土60天强度；用滑动层来减小基础的约束等。在有些地带可以设置施工缝，进行应力释放，也可以有效的防止裂缝的产生。

2.2选择合适混凝土，优化混凝土配合比。

由于水化热是造成混凝土温度裂缝的主要原因，所以在选用混凝土的时候应優先考虑使用低热水泥，在允许的情况下，恰当减少水泥用量来控制混凝土的温升，能有效降低温度应力，同时，能有效减少混凝土开裂的可能性。要选择优质级配的比例，使用骨料，减少水灰比，提高砂石质量，同时在混凝土中加入粉煤灰和一些外加剂，从而有效地减少混凝土的使用量，降低水化热，有效地控制混凝土的温度，减少混凝土表面经受的张力。

2.3制定科学合理的施工方案

混凝土不适宜的振捣方式也会产生裂缝，针对此情况，可以通过采用二次振捣的方式，也就是采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石搅拌，一方面可以增强界面的致密性，另外一方面可以提高混凝土的抗拉强度和极限拉伸值。降低石子的温度，能够有效降低大体积混凝土总温升和减小结构的内外温差。把控混凝土的出机温度和浇筑温度，最有效的办法就是在使用前向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。在混凝土浇筑完成以后，要及时加强养护，在其表面不断地补给水分进行养护。补给水分的方法有淋水，铺设湿砂层、湿麻袋或草袋等，最好再在表面盖一层塑料薄膜，这样水既可渗入，又能起到保湿的作用。养护的时间在满足工期的前提下，时间是越长越好。

2.4外界气候的影响的处理

外界气候对混凝土的硬化收缩也有很大的影响，特别是风，会加速混凝土表面水分的蒸发，引起混凝土收缩从而产生裂缝。因此，常会选择秋冬季节进行体积较大的混凝土施工工程，以便使进入仓的水泥温度降低。同时，注意混凝土库干燥和良好的通风，特别是在搅拌水泥的时候，搅拌前要在碎石上洒水，这样可以降低混凝土的温度，浇灌后的水泥切忌在太阳底下暴晒，从而影响施工质量。所以在进行混凝土浇筑作业前，要对天气的变化制定具有预见性的施工方案，尽力排除外界对混凝土浇筑的不利影响。

2.4减少砼的收缩变形

1）降低水灰比，控制温差的措施均可以减少砼的收缩变形。

2）浇水和覆盖相结合的办法进行混凝土的养护

混凝土要保持在一定的温度和湿度中，而且内外温差要控制在合理的范围内，通过浇水和覆盖相结合的养护措施就可以很好的实现这个目的。浇水养护是需要混凝土终凝后在其表面上，通过基础表面及模板侧面覆盖石棉被保温。

若是要拆除基础模板，那必须要满足混凝土强度要求，同时要考虑对温度裂缝的影响，只有把混凝土中心温度与表面温度之差控制在小于25℃后才能对模板和保温层进行拆除工作，在模板拆除后尽可能早回填，以便于混凝土表面保持一定的温度与湿度。

按以上说法，以某焦化工程项目煤塔基础为例：煤塔基础主筋采用φ36、HRB400的钢筋，底层钢筋网片为4层φ36，上层钢筋网片为双层φ36。混凝土强度等级为C30、基础长宽高分别为21400㎜、15900㎜、4500㎜。以下为煤塔基础施工方案。

该基础工程基础底部钢筋绑扎完成后，砼浇筑采用整体一次浇注完成，使用混凝土汽车泵浇筑，罐车水平运输。采用全面分层浇筑。即要做到第一层全面浇筑完再回头开始浇筑第二层，待第一层初凝前完成第二层的浇筑，如此逐层进行，直至浇筑完。上部砼振捣时，振捣棒应插入下层砼深度不小于200mm，插入振捣棒应每400mm范围为一个振捣区，采用快插慢拔的方法振捣，确保砼的密实性。为避免因温度原因产生混凝土裂缝，在混凝土浇筑前在基础内预埋φ48、δ=3.5的无缝钢管。在距垫层顶1500mm标高处横向预埋一排φ48、δ=3.5的无缝钢管，每根间距3000mm，每侧外露300mm；在距垫层顶3000mm标高处纵向预埋两根φ48、δ=3.5的无缝钢管，每侧外露300mm。混凝土实体外用塑料管将所有无缝钢管连通，在混凝土浇筑开始浇筑24小时后开始通水循环，降低基础混凝土内部温度，以确保混凝土内外温差不大于25℃。另分别在J-3、J-4顶部分别等间距插入3根普通钢管，用于检测砼在固化过程中水化热温度，插入深度需大于基础高度的2/3。混凝土浇筑完24小时后开始进行测温记录，一旦发现基础内外温差大于25℃，立即在混凝土表面复加麻袋片。

2.5加强监控

为了随时掌握混凝土内部情况，必须建立相配套的施工方案，在施工过程中，及时掌握混凝土内部的情况，根据情况变化不断调整施工方案。混凝土易裂缝部位埋设应力应变传感片，直接测试拉应力，以便更直接控制混凝土，确保混凝土不出现裂缝。混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管，并配备专职测温人员，按时按孔测温，测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25℃或温度异常，应及时采取措施。

3.结语

大体积混凝土容易产生裂缝众所周知，所以我们无论在设计中还是在施工中都重视起来只要加强各个环节的控制，提高设计的工艺水平，加强施工工艺，提高材料的选择及后期的养护工作，很大程度上是可以改善施工质量的，是可以避免结构裂缝的出现的。

参考文献：

[1]陈强.如何控制大体积混凝土裂缝的产生[J].科技创新.2013（05）.

[2]李鑫才.概述大体积混凝土施工技术应用[J].工程技术.2014（S2）.