大体积混凝土裂缝控制应用探讨

翟吉伟

摘要：在桥梁、隧道、建筑工程中，经常设计到大体积混凝土，而大体积混凝土有一个施工难题，就是特别容易出现裂缝，情况轻者影响耐久性，重者严重威胁质量安全。本文以洛阳恒大绿洲项目为背景，通过分析大体积混凝土裂缝的形成机理，进而从原材料、施工管理、工艺、养护等角度，探讨了防止大体积混凝土出现裂缝的方法，供深入研究大体积混凝土裂缝的防治和处理的研究者参考。

关键词：大体积混凝土；混凝土裂缝；裂缝成因；控制措施

大体积混凝土施工过程中，不可避免的会出现一些裂缝，这些裂缝可能影响到建筑工程的结构安全以及耐久性，对建筑项目的质量造成威胁。通过对混凝土裂缝形成机理的研究，我们发现混凝土在体积较大时更易出现裂缝，混凝土体积大散热慢，重量重，混凝土内压大，造成开裂。但是混凝土也能抵抗一定的拉应力，再承受内部压力，两者共同作用，使得裂缝出现更快。所以探讨大体积混凝土裂缝很有必要，一方面可以提高混凝土的抗拉强度限制裂缝形成，尤其是混凝土内部由于散热不及时，出现温度应力，这时拉应力、温度应力都需要探究。在抗拉强度上，主要是通过选择组成材料上加以提高强度，原材料选择质量必须优质可靠。

1大体积混凝土裂缝的产生原因分析

大体积混凝土是指浇筑尺寸超过一定尺度的混凝土构件，由于其体积量较大，在施工过程中极易产生裂缝，受各种因素的影响，产生的原因较为复杂，总结其形成机理，主要有以下三个裂缝产生原因：

一是由于水泥遇水释放出大量的热量，在水化反应中，体内释放的热量无法及时排出，随着时间的延长，导致体内温度升高，热应力增大，而外表直接与空气接触，散热快，温度低，从而导致大体积混凝土内外温差过大，热胀冷缩但是这种热应力作用又超出了混凝土的抗拉强度范围，于是裂缝产生。二是混凝土外表原因，混凝土的抗压性能比抗拉性能强很多。当混凝土产生收缩变形时，混凝土结构的外部约束和其自身质点的约束对收缩变形产生一定的阻碍，由于混凝土抗压不抗拉，当拉应力变形超出砼的抗拉应力值时，混凝土就会出现裂缝。裂缝较小时不会对建筑结构产生破坏，但是导致结构的耐久性降低，裂缝过大时直接导致结构的毁坏，此时只能返工处理，可见，裂缝对大体积混凝土浇筑是一个很大的威胁，必须提高混凝土浇筑施工技术，提高施工质量。三是所处外部环境的影响。外部环境主要是指大气温度，大体积混凝土施工时间长，对外部环境温度要做好预测，倘若在施工过程中大气温度出现骤变，再加之混凝土自身的温度变化，导致混凝土与外界的温差更大，此时，非常容易出现裂缝。综上所述，裂缝防治是提高大体积混凝施工技术的是一个重要难点。

2大体积混凝土裂缝的控制分析

裂缝对大体积混凝土浇筑是一个很大的威胁，必须提高大体积混凝土浇筑施工技术，提高施工质量。裂缝防治是混凝施工技术的是一个重要内容，针对上面提到的裂缝产生原因分析，我们将对大体积混凝土的裂缝控制进行详细探讨。

2.1控制大体积混凝土配合比

混凝土配合比对混凝土的强度、耐久性、施工经济效益影响巨大，为防止大体积混凝土开裂，我们首先要根据设计要求，严格把控配合比，制定严谨的配合比方案。掌握控制混凝土配合比的原则：在降低水化热的影响的同时还要使混凝土达到设计强度，并且要保证混凝土的和易性还要降低水泥和水的用量。配置混凝土时，尽量选择、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥，这种水泥的水化热较低，在一定程度上可以减轻水泥遇水产生大量热量。

2.2控制大体积混凝土内部温度

温度是大体积混凝土开裂的一个重要原因，体积大并且极可能又有高强度设计要求，使得水泥用量增多，水泥用量一多就影响热量的释放量，当砼内外温度差超过30℃，混凝土收缩导致裂缝产生。为满足设计强度，又避免强度越高越好的误区，建议选用混凝土60天或90天的后期强度。控制强度的同时也要控制混凝土的人模温度，入模温度要控制在18℃以下，在砼运输过程中加入缓凝剂，延长砼初凝时间，降低搅拌速度，浇筑过程中可以采用分层浇筑的方式进行，这样有利于热量的散发。大體积混凝在满足设计要求的结构刚度和强度要求外，还应设立应对拉应力变化的钢筋，防止水化热产生的拉应力过大砼产生裂缝，配筋采用小间距、小直径原则。

2.3加强大体积混凝土施工技术

施工阶段的混凝土施工技术是最为直接、快捷的防治裂缝的方法，浇筑的混凝土质量高低直接影响裂缝的开裂情况，施工质量好能最直接的避免裂缝的出现，因此为保证建筑项目顺利进行，必须加强施工过程管理。大体从以下几个方面进行管理，一是混凝土搅拌场地和施工场地距离不要太远，满足混凝土的凝结时间，保证施工现场浇筑时的温度符合相关要求。二是人员实施监管，搅拌过程中要有专人监管，采用专门的振捣棒边浇筑边振捣，振捣依据规范和现场混凝土实际情况确定。三是混凝土体积较大，施工时间较长，如果是一次性浇筑完成时，必须采取分段分层的方式进行浇筑，下一次的浇筑应该尽量在上一次混凝土初凝之前，两次施工做好衔接，以免出现裂缝。四是砼浇筑作业必须满足天气的要求，大雨、低温等恶劣天气会增加砼的收缩变形，影响施工质量。因此，为减少砼出现裂缝的现象，必须重视施工技术，合理安排施工。

2.4对大体积混凝土科学养护

在大体积混凝土浇筑完毕，我们需要及时做好养护，防止水分蒸发造成混凝土干裂，最为常见的养护方法是在浇筑完成的混凝土表面覆盖塑料薄膜，并且要在养护期间做好混凝土温度观测，做好温度变化记录，动态观察混凝土的最高温度和大气温差，实时增加其他措施进行控制温差。混凝土养护时间一定要满足规范要求，养护结束进行拆模时，要满足养护要求，不可强制拆模。

3结论

大体积混凝土应用越来越广泛，尤其是在桥梁、隧道、建筑工程领域，针对裂缝产生的机理，采取措施，注重施工技术，提高大体积混凝土施工质量，施工技术人员要制定严格的大体积混凝土施工方案，同时也要提高自身的施工技术水平，控制大体积混凝土内部温度，及时养护，大体积混凝土浇筑施工质量关乎整个建设项目的成败，需要所有施工人员的共同努力，防止裂缝的产生。