大体积混凝土施工中的裂缝成因及预防对策

朱兆明

（山东省路桥集团有限公司，山东 济南 250021）

大体积混凝土是现代建筑工程项目中常用的施工技术，其施工质量将直接关系到建筑工程整体结构的质量安全。然而大体积混凝土往往会受其本身特性以及施工技术等因素的影响，而出现裂缝现象，使大体积混凝土的整体性受到了破坏，并造成大体积混凝土的强度下降，给建筑结构的稳定性和安全性带来了隐患。因此施工单位应全面分析大体积混凝土的裂缝成因，并针对其影响因素采取相应的预防措施，以减少裂缝产生的概率，提高大体积混凝土的施工质量和效率，确保建筑结构的安全稳固。

1 大体积混凝土施工中的裂缝成因分析

在建筑工程的施工建设中，造成大体积混凝土出现裂缝的因素十分复杂，裂缝的种类及成因也各不相同，因此需要进行全面的分析，这样才能为采取相应的预防措施提供准确的判断依据，从而保证建筑工程整体结构的安全性和稳定性。

1.1 大体积混凝土体积收缩而产生裂缝

大体积混凝土在施工中由于热量的不断散失，其体积会出现明显的收缩现象，这会使大体积混凝土内部产生相应的收缩应力，而当混凝土强度小于收缩应力时，就会导致大体积混凝土有裂缝产生。大体积混凝土产生收缩现象的影响因素比较复杂，例如用水量未达到施工要求以及水泥质量性能等因素都有可能造成裂缝的形成。

1.1.1 自身收缩

大体积混凝土中的水泥发生水化作用时，其水化热会对水分造成大量的消耗，而随着水泥使用量的增加，大体积混凝土就会产生更加明显的收缩现象。

1.1.2 塑性收缩

大体积混凝土出现裂缝的另一重要原因就是混凝土所产生的塑性收缩。当混凝土处于凝结状态下时，其塑性表现比较明显并进而产生收缩现象[1]。此外，当搅拌混凝土时，混合料的表面会在蒸发作用下散失水分，一旦其内部水迁移的速度低于失水速度时，会有在混凝土内部形成负压，并造成混凝土产生塑性收缩裂缝。

1.2 大体积混凝土温度变化而产生裂缝

当环境温度发生较大幅度的变化时，大体积混凝土会产生热胀冷缩现象。而随着温差的加大，大体积混凝土内部参数的温度应力也会相应地增加，并最终导致大体积混凝土有裂缝出现。

1.3 大体积混凝土由于水化热而产生裂缝

大体积混凝土混合料中所掺加的水泥会与水产生水化反应并释放出热量。当水泥的用量过大时，其所产生的水化热的热量也会随之增加。水化热的大量释放会明显提高大体积混凝土的内部温度，如果此时大体积混凝土外部环境温度相对较低，较大的混凝土的内外温差就会造成混凝土构件表面有裂缝形成[2]。而内外温差正是大体积混凝土出现裂缝主要成因之一，一旦拉应力大于大体积混凝土的强度，裂缝就会在混凝土构件表面形成。

2 预防大体积混凝土施工产生裂缝的有效对策

一般来说，在施工实践中造成大体积混凝土出现裂缝的最主要的原因就是温度的大幅度变化，造成大体积混凝土产生较大的应力，并进而出现变形以及裂缝的情况，因此施工单位应在浇筑施工以及后期的养护作业中重点加强对温度的控制。

2.1 大体积混凝土混合料的合理选择

大体积混凝土施工中产生裂缝与其混合料原材料的质量性能以及配比具有密切的关系，因此施工单位应按照设计要求合理选择原材料，并对其指标参数进行严格的监测。在选择水泥时，为了降低其水化作用后多产生的热量，应在保证水泥的强度等级能够达到设计标准的基础上尽量选择低水化热类型的水泥，以避免大体积混凝土出现裂缝。另外可以选择一些活性材料来减少水泥的使用量，从而控制水化热的产生。同时还可以采取在水泥中添加硅灰或者矿粉材料的方式来提高其强度以及密度[3]。适量掺入外加剂也是降低混凝土凝固速度、减少水化热产生的有效途径，这样就可以达到避免大体积混凝土产生收缩裂缝。在施工实践中可以根据混凝土的配制量来掺入施工的矿渣或者粉煤灰要注意的是应将混合料中所含铝酸三钙的百分比控制在8%以下，以保证混凝土的抗渗能力符合设计要求。

2.2 提高大体积混凝土的浇筑施工质量

专业技术人员对混凝土的搅拌作业进行严格的质量控制，以确保混凝土混合料配比的准确性，并将水泥用量控制在合理范围内。在浇筑施工时应合理选择浇筑方式，并严格遵守浇筑施工的操作规程和施工要求。在大体积混凝土施工中应采取分层的施工方式来开展浇筑作业，并严格控制每层的浇筑的厚度。采取分层浇筑的施工方式能够有效降低混凝土内部的热量，避免温度的明显上升。此外，施工单位应对浇筑施工时间进行严格的控制，通常一次浇筑的时间应控制在30分钟以内。

2.3 加强大体积混凝土的养护工作

在完成大体积混凝土的浇筑施工后，应及时采用塑料薄膜等材料对大体积混凝土进行覆盖，以达到保温保湿的目的，防止大体积混凝土产生明显的内外温差引起裂缝的形成。在养护过程中应对混凝土的温度进行严格的控制，其每天内外温差应控制在20 ℃以内，而降温幅度则应控制在3 ℃以内[4]。在控制大体积混凝土温度时应根据施工季节以及气温的不同而采用相应的控制方式。例如在夏季进行大体积混凝土的施工时，施工人员应尽量选择在一天中的早晚时段以及夜间来进行浇筑作业，并根据温度的实际变化采取掺加冷水等方式来降低温度。而如果是在冬季进行大体积混凝土的浇筑作业时，则应采取相应的保湿保温措施，可以通过覆盖方式来控制温差幅度。

2.4 大体积混凝土施工中其他裂缝控制措施

2.4.1 严格控制大体积混凝土的温度

大体积混凝土施工对于温度变化有较高的要求，因此当发现其内部温度出现明显的上升时，施工人员应采取水管冷却的方式来进行降温，以防止大体积混凝土有裂缝出现。在施工中要选择质量性能比较好的水管，避免其被腐蚀损坏。

2.4.2 加强初凝前的抹压施工

大体积混凝土施工中，应对钢筋插入位置进行充分的振捣，同时在混凝土完成初凝前要进行均匀地抹压，以降低初期裂缝的产生概率，使大体积混凝土增强其抗压能力。

3 结语

在大体积混凝土的施工中，为了有效控制裂缝的产生，施工单位应全面了解施工区域的环境温度以及相关的气候条件等因素，提高大体积混凝土混合料配比的合理性，并严格控制原材料的质量性能。在施工时应加强对大体积混凝土浇筑作业的质量控制，实时监测大体积混凝土在施工过程中的内外温度变化情况，并采取相应的降温或者保温措施，减小温度变化幅度。同时还要做好后续的养护工作，确保大体积混凝土的施工质量能够达到设计标准，从而确保建筑工程整体结构的质量安全。