浅谈路桥施工中大体积混凝土裂缝成因及防治

王永智

摘 要：建筑工程中大体积混凝土内温度应力与裂缝必须要注意的问题，需要进行严格的控制。但就目前的情况来看，在房屋建筑和水利工程方面我国对大体积的混凝土的裂缝控制工作做得还是相当好的。但在道路与桥梁施工方面并没有对大体积混凝土的相关施工技巧以及出现的问题进行足够的研究，相应的控制工作也不到位。

关键词：路桥施工；大体积混凝土；裂缝；影响因素

1 大体积混凝土裂缝的种类

大体积混凝土一般是指尺寸大于1m的混凝土结构。一般都具有以下几个特点：（1）混凝土用量大；（2）施工工艺复杂；（3）内部产生热量多。

混凝土干缩和温度差是导致混凝土出现裂缝的主要原因。一般来说这些裂缝可以分为贯穿、深层、表面三种。在这其中对混凝结构影响最大的与深层裂缝发展而来是贯穿裂缝。它的存在切断了结构，对结构的整体性和稳定性有着非常大破坏作用。相对而言深层裂缝的危害性就小得多了。表面裂缝对结构的危害是这几种裂缝里边中最小的，但表面裂缝会慢慢发展成深层裂缝最终有可能形成危害较大的贯穿裂缝。

虽然裂缝对结构的影响较大，但只要控制在一定范围内就不会影响建筑的安全性。一般来说这个范围是室：室内正常环境最大裂缝宽度≤0.3mm；露天或者潮湿环境中缝宽应该要小于0.2mm。

2 造成裂缝的因素

从内部来看，内外温差是造成混凝土裂缝的主要因素。由于混凝土外部约束与混凝土各个质点之间的约束，加上一般混凝土的抗压强度大，抗拉强度小，在混凝土收缩变形时，温度应力一旦超过一定限度就会产生裂缝。需要有关的机构部门足够重视并加以控制。为此我们必须要清楚是什么因素造成了这些裂缝。根据相关研究与调查，主要是以下几条原因造成这种内外温差的出现，最终导致混凝土出现裂缝：

2.1 水泥的水化热效应

一般每千克水泥水化放出500J左右的热量。大体积的混凝土要使用350～550kg的水泥，这也就是说，将要产生17500J以上的热量，混凝土内部的温度将会大幅升高，再加上混凝土的体积较大这些热量很难及时散发出去，最终就会造成混凝土内外的巨大温差。但这种温度差不会在浇筑时立即出现，由于混凝土表面的散热作用，最高温度一般会延后三至五天才会出现。另外，水泥的用量与品种也会影响混凝土释放的水泥水化热。

2.2 外界气温变化

环境的温度会对混凝土的温度产生很大影响，如果气温变化太过频繁，温差过大，极其容易会导致温差裂缝的出现。另外，温度过高也不利于混凝土的散热，延长高温的持续时间，对混凝土造成不利影响。

2.3 混凝土的收缩

水泥硬化所必须的水分只占混凝土水分的20%左右，其余的水分会蒸发出去，这将会是混凝土的体积长生一定的收缩。收缩后的混凝土如果能够再次处于水饱和状态，就可以恢复到以前的体积。因此，若是混凝土处于干湿交替的环境中，将对混凝土产生巨大的影响。

除此之外，选用的水泥、原料的混合比、施工技巧等都会对混凝土有所影响。

3 大体积混凝土裂缝的防治措施

3.1 严格选择材料

（1）不同的构件要选取不同种的原材料，比如：细骨和粗骨选用的沙石就不同。还要严格控制骨料中的沙石的含泥量。

（2）选用合适的外加剂。添加必要的外加剂不仅可以减小水泥放热速度，推迟最高温度的出现，降低温差，还可以避免出现冷接缝。

（3）在保证混凝土强度与坍落度符合相关标准要求可以适当降低单方混凝土的水泥用量。通常采用的是提高骨料的配入比例的方法，一般经常使用的掺合料是粉煤灰、矿渣粉等。这是由于粉煤灰的水化热比水泥小很多，根据相关的研究与实验，7天放出的热量只是水泥的1/3，到了28天放出的热量只是水泥的1/2。由于参加的粉煤灰需水性比水泥小得多，适当参入粉煤灰可以有效地降低因水泥水化热而产生的热量，防止出现裂缝，还能符合国家相关标准的规定。

（4）在选择水泥时要选择凝结时间长、水化热低、矿物C含量低的水泥。凝结时间长就可以提高散热的效果。砂石的矿物C含量越高，水化放热过程越短。另外，水泥不能太细，水泥越细，混凝土的收缩就越大。

3.2 大体积混凝土施工防裂缝技巧

（1）在建筑混凝土时参入粉煤灰，选用60d的混凝土强度、加入合适的外加剂等都能够减少水泥的水化热的热量。初次在具体施工时可以依据施工的季节、地点等不同的外界条件选用不同的施工方法，例如：现在夏天施工中经常使用的用冰水搅拌混凝土、将砂石放在阴凉处队输送管道进行降温等施工技巧都能有效的降低混凝土在水泥水化时放出的热量，推迟最高温度的出现。

（2）进行不少于14d保温保湿养护。这项工作可以有效的减小表面的温度梯度，降低混凝土表面的散速率，延长散热时间，降低内外的温差，减小温度应力防止出现裂缝。对混凝土进行保湿处理有利于水化的进行，提高砼的极限拉伸强度。尤其是对于那些刚浇筑完成的砼，水泥的水化速度是比较快的，保湿处理可以防止表面脱水的出现，防止出现干缩裂缝。

3.3 处理混凝土裂缝的方法

裂缝的出现对混凝土的耐久性有很大影响，对结构的整体性与稳定性都有着很大的影响，还会造成钢筋的锈蚀，必须要高度重视。对这方面的处理应当严格遵循相关法律法规以及实行标准的规定，对裂缝的处理要遵循以下几点规范：用压浆法处理宽度大于0.2mm的裂缝；用表面封闭法处理宽度大于0.08mm小于0.2mm的裂缝。宽度小于0.08的裂缝暂时没有规定可以先不做处理。处理的具体步骤以及方法如下：

（1）对通过在裂缝表面粘贴玻璃纤维或者涂抹防腐材料来防裂缝的进一步扩大。还可以通过相关的工艺在表面涂抹水泥。

（2）压力注浆法是一种依靠压力设备将水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯等胶结材料压进混凝土裂缝，通过胶结材料的硬化来填补裂缝达到封堵加固的目的，一般被用于对桥梁结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。

（3）嵌缝法主要是在裂缝凿槽填充聚氯乙烯胶泥、聚合物水泥砂浆等塑性或刚性的止水材料来封闭裂缝。

4 结束语

与其他的混凝土一样，不可能彻底的防止裂缝出现，但只要对这种现象进行深入的研究与分析，在选材、设计、施工、后期维护等方面做好预防措施就能减少裂缝的影响保证建筑的安全性。

参考文献

[1]李睿，杨超.浅谈大体积混凝土质量通病成因分析、预防及质量保障措施[J].江西建材，2016（14）.

[2]耿连峰.浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].民营科技，2016（06）.

[3]徐国平.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施浅述[J].智能城市，2016（05）.