土木施工中大体积混凝土裂缝成因分析

杜娜娜 宁夏陆捷建设工程有限公司

一、土木施工中大体积混凝土裂缝形成的原因分析

（一）材料原因

通过分析发现，造成大体积混凝土收缩的原因较多，最主要的原因是混凝土所使用的骨料材质、胶凝材料或者原材料的质量不符合工程要求。首先，通常来说如若混凝土的骨料或者胶凝质量较差，容易导致水灰比例不协调，难以掌控水泥和胶凝材料的使用量，混凝土中的砂质含量过大，骨料的粒径被过度磨损而减小。而且当骨料的泥物质含量明显高于质量标准时也会使得骨料用量增加，影响混凝土性能。其次，如果混凝土中没有按照质量要求添加适度比例的外加剂，使外加剂之间产生不同程度的催化反应，就会导致混凝土的体积变小，质量降低。最后，混凝土在凝结固化时会发生不同形态的物理变化，这种变化本身会影响结构体积的稳定性，使得混凝土结构发生膨胀，表面平整度降低，进而出现不同深度的裂缝。

（二）塑性收缩导致裂缝

在大体积混凝土施工时，当其土层中的水分过度挥发，就会出现塑性收缩裂缝，这种裂缝的出现主要发生在工程浇筑的工序中。需要注意的是，混凝土的塑性收缩是不均匀的，而且整个收缩过程毫无规律，这样，混凝土表面就会出现不同深度和不同长度的裂纹。尤其是在混凝土工程完工后，施工养护工作不到位，使混凝土层过度暴露在空气中，影响混凝土的整体形态，同时加速混凝土中水分的流失。

（三）养护不到位致使裂缝

养护工作主要是为了使混凝土正常硬化，降低其收缩变形概率，以防止裂纹的出现。大体积混凝土在浇筑过程中受环境的影响，其材料伸缩量会增加，同时水泥自身的水化反应也会产生大量的热量，使混凝土内外温差较大。倘若其未能得到有效的养护，就会使得内外收缩力差距较大，一旦拉应力超过混凝土自身的抗拉强度，混凝土就会出现裂缝。养护工作不到位还表现为施工负荷超重，这样会导致混凝土结构扭曲变形，久而久之会发生干裂等问题。

二、土木施工中预防大体积混凝土裂缝的相关措施

（一）加强材料的质量管理

大体积混凝土施工常用的原材料有普通硅酸盐水泥、粗砂等。对于水泥的检测，应该从产品的生产和出厂日期、级别、品种、批次和进场数量等方面进行检查并做好检查记录。同时，也需要重点关注水泥的安全性能和强度等其他性能指标。对于混凝土原材料厂商的选择，要尽量选择信誉等级良好，质量有保证的厂商。采购混凝土原材料时要严格按照标准要求去购买，避免为片面追求经济利益而采购品质较低的混凝土。

（二）科学运用裂缝处理方法

1.表面处理法

当大体积混凝土裂缝形成后，其表面处理主要包括涂抹和贴补两种方式。对于细小浅显的裂缝很难用浆液灌注，就可以采用涂抹的方法；表面贴补法则适用于出现大面积漏水或者漏水部位不确定的混凝土结构，这时候就可以采用土工膜对该部位进行贴补。

2.压力灌浆法

压力灌浆法是以注入的方式来修补裂缝，能够对大体积混凝土结构的表面和内部同时进行修补。其既适用于细微裂缝，也可用于大裂缝，适用范围较广。用压力灌浆法处理后的裂缝不仅可以闭合，而且会起到一定的补强作用。但是该方法需要借助一定的压力进行灌浆，通常压力在0.2-0.4MPa，常用的灌浆为环氧树脂和纯水泥。

3.填充密封法

填充密封法主要用于宽度较大的裂缝的填充和修补，处理工艺简单易行，且成本较低。当裂缝宽度在0.3cm以下或裂缝中存在一定的充填物时，很难采用灌浆法进行处理并取得良好的修补效果，这时就可以选用合适的修补材料对裂缝进行填充密封。

4.结构补强法

结构补强法主要是针对超负荷引发的裂缝、火灾造成的裂缝，或者裂缝已经出现很长时间使混凝土耐久性降低的情况。补强方式主要有断面补强、锚固补强和施加预应力等。结构补强之前需要采用取芯试验或者压水与压气试验方式对裂缝进行全面的检查，以了解裂缝的实际情况并确定合理的补强方式，同时也需要对修补材料进行专项检测，以保证修补材料的质量符合使用要求。不管混凝土结构属于何种形式，都需要参照相应的施工标准要求，并结合混凝土结构的实际状况来确定裂缝相应的控制等级，采取合理的措施把裂缝宽度控制在合理范围内，或者采取相应的补救措施来降低裂缝对结构的影响。与此同时，还要对裂缝受拉边缘的应力大小和裂缝宽度进行合理的验算，以此作为工程施工的依据。

（三）加强混凝土的养护工作

土木施工中大体积混凝土养护的关键在于温度的控制与保持，避免出现温度过高或者温差较大的情况，防止混凝土干缩。一般情况下，养护手段以喷水为主。而对于大体积混凝土，其土体内部和外部温差较大，强度性能也有所不同，这就需要额外使用埋设循环冷却水管的方法，进一步加强降温处理。同时，还需要把握好拆模的时间，在模具拆除后需要立即对其进行覆盖并洒水，以降低周围环境、温度对混凝土结构的影响。养护时间主要与混凝土的实际强度和设计要求有关，根据两者之间的差距来控制养护时间，一般不少于7天。此外，如果混凝土强度小于1.2MPa时，则应该避免在混凝土结构上进行后续施工，以免影响混凝土结构而产生裂缝，还可以在其表面铺设一层薄膜，以减少混凝土内部水分的过度蒸发，使其表面保持湿润，减少裂缝的出现。

三、结语

总而言之，当土木施工中出现了大体积混凝土裂缝问题，势必将对工程施工构成影响与危害，因此可以说裂缝问题是整个施工当中的一项关键性问题。为了能够有效预防裂缝形成，以及将其对工程构成的不利影响因素降到最低，在施工中一定要进行必要的预防与处理措施，以此来确保建筑物安全性能和使用性能达标，保障整体可靠和安全。