港口航道工程大体积混凝土施工裂缝原因及处理

(中交二航局第三工程有限公司 江苏 镇江 212000)

一、引言

大体积混凝土在施工时经常出现裂缝现象给港口航道工程建设带来了很多难题。混凝土作为港口航道工程施工建设的重要材料，施工质量的好坏对整个工程质量有直接影响。伴随我国现代化社会的快速发展，我国港口和航运等贸易获得快速发展，但是在很多港口和航道工程建设过程中总是会发生大体积混凝土裂缝情况。

因此，面对这种情况，施工人员一定要充分认识这种情况，并以现代科学技术水平和有关技术为基础对出现的问题进行分析和研究，对裂缝问题进行科学有效地管理和控制。

二、港口航道工程大体积混凝土裂缝出现的原因

(一)混凝土内外部的温度差

混凝土内部和外部的温度差是造成大体积混凝土产生裂缝的关键因素。完成混凝土浇筑工作后，内外温度差主要包括三个时期，分别是混凝土浇筑初期、混凝土内部温度最高期、混凝土拆模前后三个时期。

混凝土浇筑初期，因为混凝土导热性较差，所有物质反应产生的水化热都会在混凝土内部聚集。伴随混凝土内部温度不断上升，当混凝土内外温度差异过大时，就会在混凝土内部产生膨胀力，内部变形程度会大于外部变形程度。

(二)水化作用产生的影响

施工完成之后混凝土，由于其内部吸收了较多的水分，因此发生水化作用，由此引发的后果就是导致其内部结构发生改变，出现收缩现象，一旦收缩的力度大于混凝土能够抗拒的最大拉力，混凝土就会出现裂缝。在大体积混凝土中，这种现象愈加明显，大体积混凝土能够吸收更多的水分，所引发的应力更大，这就导致大体积混凝土产生裂缝的概率大大增加。

(三)由于混凝土收缩导致裂缝发生

大体积混凝土施工裂缝出现的主要原因是由于混凝土收缩引发的，收缩裂缝包含很多种类，经常出现的收缩裂缝主要包括干燥收缩、自身收缩和塑性收缩。

在混凝土硬化之后，由于外部环境比较干燥，会造成混凝土内部水分蒸发，由于混凝土内部水分蒸发过多，造成混凝土内外部收缩变形现象的发生，因此引发裂缝的出现。

干燥收缩裂缝和塑性裂缝原理一致，都是因为水分蒸发导致的，当大体积混凝土中水分蒸发量超过混凝土泌水量，在大体积混凝土表面就会发生塑性收缩裂缝，如果外界环境的温度比较高或者选择的水泥活太大，就会大大增加大体积混凝土表面收缩裂缝出现的程度，造成大体积混凝土表面产生裂缝。在外力条件下，大体积混凝土表面会产生不同程度裂缝，同时由于裂缝不断增多，水分蒸发的速度不断加快，造成裂缝不断变大。和干燥收缩和塑性收缩裂缝不同，自身收缩是由于大体积混凝土自身发生水化热导致的变化，同时和水泥的成分、集料弹性模量都有关系。

(四)其他外部因素引发的温度裂缝

在港口航道工程大体积混凝土施工过程中，混凝土还会受到外部负载、化学反应等其他因素的影响导致裂缝的出现，在混凝土结构没有完全成型之前，如果受到过量的外部负载时，混凝土中的碱骨料会造成混凝土内部结构的变化，引发混凝土体积增加，进一步造成大体积混凝土施工过程中的裂缝出现。

三、控制港口航道工程大体积混凝土裂缝的措施

(一)科学合理选用施工材料

有效控制水灰比。在施工进行过程中，为了防止由于大体积混凝土中含水量过高造成混凝土发生水化热或收缩现象，就一定要对材料的水灰比进行良好的控制。水泥在发生水化反应的过程中，会释放出大量热量。伴随温度的不断提高，大体积混凝土的表面会产生裂缝。因此，在粗骨料的选取过程中，尽量选取自然连续级配的粗骨料。

(二)对原料进行合理配比

混凝土的原料配比对大体积混凝土质量能否胜任工程的需求起着至关重要的作用，并且对质量控制起到核心因素的影响，从而保证工程的安全顺利施工。在对混凝土进行施工时，工作人员要以工程实际情况为基础，对原材料进行科学合理配置，从而得到一个科学的混凝土原料配比值，并对此进行严格落实。在混凝土施工过程中，工作人员要实际参与混凝土搅拌和后期维护工作，对原料配比的整个过程严格进行控制，从本质上保证混凝土施工的科学合理性，减少混凝土裂缝产生的概率。

(三)对混凝土内外温度差进行合理控制

在施工过程中，如果出现大体积混凝土裂缝，就会引发安全事故的发生，给企业带来巨大经济损失。因此施工单位一定要重视混凝土裂缝情况。如果对混凝土内部构成进行适当调整，认真控制混凝土内外差异，要从两方面进行:①搅拌大体积混凝土的过程中，一定要严格控制好温度；②在混凝土浇灌工序完成之后，合理把控温度差。在搅拌大体积混凝土的过程中，可以实行在混凝土表面进行洒冷水的措施。

(四)对约束条件不断进行改善

进行港口航道大体积混凝土施工过程中，技术人员应该尽可能通过采取预应力构件来抵消掉混凝土内部产生的应力，从而充分发挥钢筋和混凝土的作用，防止大体积混凝土裂缝情况的发生。在对大体积混凝土进行浇筑时，要按块、按层科学合理进行浇筑，并且通过合理分布浇筑区域从而进一步完善约束条件。同时，也能够通过预留温度伸缩缝、缩短相邻部位混凝土浇筑时间的方法来减弱约束作用，从而达到对约束条件进行改善的目的。

(五)通过添加外加剂来控制裂缝

大体积混凝土凝固以后，会有毛细孔隙、温度裂缝、干缩裂缝等出现。由于受到补偿预应力的作用，会在很大程度上提升混凝土的密实性。并且添加剂中的缓凝组分会促进水化放热变慢，促进混凝土的抗裂性、防渗性和耐久性的提升，确保混凝土后期体积稳定性的提高。

四、结束语

在港口航道大体积混凝土项目施工过程中，引发混凝土产生裂缝的原因有很多，施工人员要以混凝土项目施工特征为基础，采取科学合理的控制方法。在对大体积混凝土进行浇筑之前，工作人员要对浇筑材料温度进行严格把控，在完成混凝土浇筑之后，需要通过洒冷水的方式来降低表面温度，使内外温度差控制在合理范围内。施工单位同时要对浇筑材料的比例进行合理控制，确保材料质量，并在施工工艺上采取一些措施，避免混凝土裂缝的出现。

【参考文献】

[1]王明军，姚灵.港口航道工程大体积混凝土施工裂缝的控制措施[J].四川建材，2015

[2]徐龙，陈华飞.港口航道工程大体积混凝土施工裂缝控制研究[J].工程技术，2017