大体积混凝土裂缝的成因及预防

潘三平

（中核工建设集团第四工程局有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

在建筑工程中，其工程质量与人们的生活息息相关。近年来，随着人们生活方式不断变化，生活水平逐渐提高，城市中逐渐涌现很多建筑物，在建设过程中，混凝土的应用更加广泛。为了确保工程质量，科学、合理运用混凝土则成为关注的重点。混凝土应用过程中，混凝土有害裂缝的产生是因为胶凝材料水化热引起的温度变化和收缩，因此，应当重点分析其成因，并及时预防，促进混凝土质量水平提高，确保施工质量达标。

1 建筑工程大体积混凝土的特征

大体积混凝土表示混凝土自身体积较大，实体最小尺寸不小于1m的大体量混凝土，混凝土施工时会出现水化热变化，也即是混凝土的内部与外部温度差可达25℃。实际情况为由于大体积混凝土应用广泛，此类混凝土所具有的一个特点为自身体积增大，结构断面混凝土总量随之增大，实际环境中缺乏真正采取分缝分量方法，多为提高混凝土单次使用量方法，进而达到混凝土的使用效率与施工质量提高的目的。另外，大体积混凝土施工质量受到温差的影响，内外温度差的变化较大时，不良影响也会更加严重，这就使得大体积混凝土保养工作存在一定难度。一般而言，在施工过程中，有关施工人员往往采用浇水、覆盖养护方式，有效降低混凝土表层温度，进而达到混凝土保养有关标准。除此之外，实际施工过程中，大体积混凝土采用构造钢筋，并付诸配筋实施。

2 大体积混凝土裂缝的成因

2.1 外界温度和湿度因素

外界的湿度与温度是对混凝土产生裂缝较为敏感的两个因素，外界环境变化也将对混凝土凝固硬结的程度产生影响。因建筑工程工期长短均有，对于大体积混凝土工程来说，工程整个周期时间较长，而混凝土本身凝固也需要一段较长的时间，在这段较长的时间内，外界温度变化是无法控制无可避免的，特别是雨天的湿度变化与夏季的温差变化。此外，外界气温和浇筑温度存在着直接性关系，混凝土浇筑温度会随着外界气温的升高而升高。当外界温度下降，大体积混凝土内外温度差异也会随之加大，进而产生混凝土裂缝的情况。

2.2 水泥水化产生的热量

水泥在建筑材料中水泥属于必需品，受到自身物理特性的影响，在水泥水化过程中会释放大量热量。通常情况下，在浇筑的前七天时，热量比较集中，释放后对正在凝固的混凝土具有较大影响。以实际计算和统计可见，水泥释放热量约为300j/g，在建筑工程中，水泥使用量较大，热量释放随之增加。对于体积较大的混凝土，建筑物结构的质量控制会受到热量释放的影响，由于混凝土表面散热比内部散热更快，从而形成内外部较大温度差，一旦表面拉应力大于内部应力，就会将产生裂缝。

2.3 混凝土收缩变形的影响

混凝土在硬化前，呈塑性状态，若上部混凝土均匀沉降受到限制，在遇到较大混凝土钢架时，或者整体表面积较大混凝土，可能垂直方向缩减的难易度要低一点，但是极易形成不规则收缩性裂缝。后期混凝土浇筑后，随着时间推移，水泥硬化过程中水分蒸发，混凝土吸附水陆续逸出，就会产生干燥收缩，表面干缩受中心混凝土的约束，从而混凝土表面产生拉应力导致裂缝产生。

3 加强大体积混凝土施工裂缝控制的有效措施

3.1 加强大体积混凝土的配制

在选择原料时，应当结合施工要求与实际情况合理选择。材料选择时应当确保混凝土中砂和砾石的连续性，严格控制集料级配、含泥量，促使水化反应所产生热量减少，混凝土配置过程中，还可加入减水剂、缓凝剂，改善混凝土性能，延长混凝土凝结时间。根据施工有关规定，为了保障施工质量，可添加粉煤灰等掺合材料，促使混凝土增强，进而控制与提升混凝土强度，对混凝土材料的配合比加以优化。在材料的使用过程中，水泥使用量尽可能减少，有助于减少水化热，充分利用混凝土的中后期强度，并促使混凝土强度提高，确保施工质量。配置混凝土材料过程中，水泥为主要原材料，其选择十分重要，应当选择水化作用较小的水泥，有助于减少热量产生，进而预防因水化热因素所引发的混凝土质量影响，进而提高混凝土质量，可以使用粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。

3.2 监控混凝土温度

有关研究指出，温度为混凝土施工的最大影响因素。在配置混凝土的过程中，搅拌混凝土和混凝土施工时，随着混凝土热量产生，混凝土内部温度升高，与表面温差过大时，产生温度应力，温差越大，温度应力就越大，超过混凝土内外约束力就会产生裂缝。由此可见，在施工时，应当对混凝土配置而出现温度升高进行合理控制，使温差控制在合理范围中。有关研究指出，温度控制包含以下方面：其一，清洗石子与砂粒，其目的为预防混凝土的搅拌过程中，摩擦导致大量热量出现；通过冷水降温，在此过程中，按施工方案要求安装相应的温度监测器，由专业人员检查与跟进，以便保障混凝土质量；其二，在背阳地方实施以上操作，可采用搭棚操作，并加强通风散热，如此一来，可预防因太阳直射而引发原材料温度升高，进而影响混凝土质量。

3.3 加强混凝土浇筑

大体积混凝土在浇筑过程中，水热化的有效释放为必须解决的问题，在内部设置冷水水管为有效技术。浇筑施工之前，应当严格按照有关设计要求，冷水水管提前安装，并在浇筑之前，对水管的漏水情况进行测试，预防漏水影响浇筑质量。混凝土的浇筑中，应当对混凝土温度密切监测，结合温度控制，对通水循环速度进行调节，避免混凝土内外温差过大。当在夏季施工时，需采用喷洒水雾或者遮阳方式，促使环境温度降低。

大体积混凝土的施工过程中，首先应当制定合理、科学的施工方案，浇筑之前需详细计算与安排分层、分块的浇筑流向与次序，对混凝土的入模温度严格控制，振捣过程中，应当对振捣插入深度、时间、移动距离严格控制，避免过振或者漏振，确保振捣密实；在混凝土振捣完成后，实施收面处理，预防混凝土表面发生裂缝。在收面处理过程中，应当把握时机，不可过早收面，避免发生混凝土的未凝固现象，无法取得良好效果。另外，收面不可过晚，在收面过程中，应当拉毛处理混凝土表面。在混凝土的浇筑工程中，物力与人力应当有保障，确保混凝土能够及时供应，不留冷缝。

3.4 加强混凝土的养护

大体积混凝土施工属于难度较大工程，每个环节操作都应当注意管理和控制，才可预防裂缝产生。大体积混凝土在施工之前，应当将施工方案结合实际情况，对施工环境进行实地考察，对测温点布设情况进行检验，并提前做好有关保护措施，预防施工过程中出现问题。同时需要注意的是，应当提前设置好测温点的初始值。混凝土的施工中，应当在混凝土的初凝前实施二次泌水处理，有助于预防混凝土的提前脱水现象，进而抑制裂缝现象。在完成浇筑以后，混凝土表面需覆盖一层薄膜，并实施保温处理。整个过程中，应当密切监测温度变化，专人负责保温养护，并做好测温记录，避免温度差过大，当发现温度差为25℃以上时，应当进一步加强保温措施。大体积混凝土湿润养护时间不少于14天，有条件尽量延长养护时间。

4 结语

当前，社会不断创新和发展，大体积混凝土有关施工项目随之增加。施工单位需不断促使自身的施工能力提高，进而使得大体积混凝土中问题发生的可能性减少，预防混凝土的裂缝产生，并不断提升企业的施工标准。大体积混凝土施工方面的研究需不断加强，应用先进的施工技术，与当地实际施工条件相结合，促使混凝土的施工速度与施工质量提高。技术应当不断创新，以便提高大体混凝土的施工质量与标准，为建筑行业做出贡献。