简析建设工程大体积混凝土裂缝防治要点

陈卫星

摘    要：混凝土产生裂缝是目前工程建设中普遍存在的质量通病，会降低结构的承载力度、耐久性及抗渗能力，还影响建筑物的外观和使用年限，严重者将会影响到人民的生命和财产安全。裂缝防治始终是大体积混凝土施工的关注重点。从裂缝产生机理出发，对应性地归纳了大体积混凝土裂缝的防治措施。采取这些措施可有效减小裂缝发生的概率，从而大大提高水工建筑物的使用年限。

关键词：市政公用工程;大体积混凝土;裂缝防止

1  引言

混凝土具有良好的抗压性能与耐久性能，在工程建设中得到了广泛应用。随着材料科学的进步、社会生产力的提高和施工工艺水平的提升，工程结构混凝土一次性浇筑量不断加大，而同时混凝土结构的缺陷也越发明显，如抗拉性能差、受拉变形能力小、容易开裂等。因此，目前在工程实施过程中，这种混凝土裂缝已经被视为一种质量通病，甚至作为一项课题被专门研究加以防止。

2  大体积混凝土的定义及种类

（1）根据GB 50496—2018《大体积混凝土施工标准》的规定，我们将建筑工程中混凝土结构物实体最小尺寸不小于1 m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土称为大体积混凝土。而SL 677—2014《水工混凝土施工规范》的规定，则将工程中浇筑块体尺寸较大、需要考虑采取温度控制措施以减少裂缝发生概率的混凝土叫做大体积混凝土。

（2）大体积混凝土裂缝的种类。尺寸大于1米的混凝土结构，一般都称作为大体积混凝土，大体积混凝土一般都具有以下几种基本特性：施工工艺比较复杂、混凝土的使用量比较大、混凝土内部产生的热量多。一定的温度和混凝土干缩都能够导致混凝土出现裂缝的现象，裂缝的程度基本可以分为贯穿、深层、表面三种，其中贯穿是最为严重的混凝土裂缝现象，其直接影响建筑的安全性能，可以说是贯穿的裂缝现象直接将混凝土结构切断，破坏了其整体性和稳定性。对混凝土结构危害最小的裂缝是表面裂缝，但是表面裂缝也不能被忽视，一些表面裂缝也可能引起贯穿裂缝。这种裂缝对建筑工程的整体质量会有一定的影响，但是如果能够把混凝土裂缝控制在一定的范围内就不会对工程的安全性能造成威胁。一般来说，室内环境的最大混凝土裂缝宽度应当控制在0.3m以下，室外环境中的最大混凝土裂缝宽度应该控制在0.2m以下。

3  大体积混凝土裂缝发生的主要原因

在大体积混凝土应用过程中导致出现裂缝的原因有很多，主要和以下几个方面的因素相关。

3.1  温度与湿度因素

在大体积混凝土材料应用过程中首先应当了解其成分，混凝土的制备需要应用水泥、水、沙石等材料。在应用水泥的过程中需要加入水进行搅拌，水泥与水会发生水化热反应，这样就会导致大体积混凝土在使用时释放很多的热量，这些热量一部分通过逐渐散发的方式消失，另一部分也是大部分主要聚集在大体积混凝土材料的内部，其本身散热功能性较差，本身积聚大量热量会导致内部温度过高进而会增加压应力产生的概率，一旦产生拉应力，会导致混凝土各个位置的温度不均匀，如果超出大体积混凝土自身的承重负荷，那么就会出现裂缝等问题。此外在大体积混凝土拆模工艺中表面的温度会出现迅速下降，那么也容易导致出现裂缝。

3.2  混凝土本身配比等影响

混凝土在进行使用时通过会按照一定的比例進行搅拌和配置，不同的配比，会导致混凝土的强度也会出现一定的差异，加上混凝土自身属于脆性结构，具有较差的抗拉强度，所以在浇筑过程中容易发生裂缝，混凝土通常情况下会和钢筋大批量进行使用，浇筑过程中混凝土和钢筋内部受力存在差异，所以两者在接触的位置容易受到压应力、拉应力等产生裂缝情形。混凝土内部材料本身之间也会发生一系列的化学反应或者内部承压力，还有的受到人为因素等影响，增加发生裂缝的风险。另外大体积混凝土本身由很多的材料构成，不同的材料具有不同的特性，在浇筑过程中会对混凝土内部结构产生较大的影响，如果发生化学反应纳闷就会可能导致混凝土出现收缩变形的情形，进而导致体积减小。比如施工中经常遇到的大体积混凝土出现干燥收缩、塑性收缩等情形，都属于该因素影响导致的。此外在混凝土浇筑施工过程中由于施工方式不科学也容易导致混凝土内部的水分流失，如果未及时发现或者未及时进行水分的补充，甚至受到恶劣天气影响导致温差变大等，就容易出现干燥收缩、塑性变形等情形。除了上述两大因素容易导致大体积混凝土出现裂缝以外，还容易受到以下方面因素的影响：比如施工人员在进行混凝土材料的购置过程中没有全面结合施工的要求选择匹配的高质量的施工材料，使用的施工材料未达到施工的要求，那么将容易增加裂缝的风险。施工过程中一些工程技术人员通常会根据经验来开展工作，施工前缺乏相关的培训，专业技术水平和理论素养等未能达到施工的要求，那么在施工的过程中就可能出现施工失误，从而导致混凝土内部强度失衡，出现裂缝。在施工过程中本身大体积混凝土内部受到各方面的压力较多，一旦超出材料自身的承重负荷，就会增加裂缝的风险。

3.3  施工设计问题

路桥工程的施工设计是尤为重要的，道路混凝土厚度、材料选取、散热等问题都要充分考虑到。但是在实际的施工设计中工程设计师很多都是凭借自己的经验来确定道路混凝土的厚度以及施工材料的选取，并非进行实际的测量研究，这就会造成混凝土厚度不符合标准，从而导致了混凝土出现裂缝现象。

4  大体积混凝土质量控制要点

4.1  是编制合理实施性强的施工方案

具体涵盖：材料要求和配合比设计、支架模板及支撑搭设与拆除的稳定、安全性措施。混凝土的搅拌、运输和浇筑方案，分层、分块浇捣措施。在温度控制方面将采取混凝土的测温和降温等措施。混凝土非沉陷裂缝的预防防止混凝土非沉陷裂缝的关键是混凝土浇筑过程中温度和混凝土内外部温差控制。施工前应进行科学计算，对浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为控制。

4.2  是严格选取施工材料

（1）根据不同的构建来选取不同的施工材料，例如：粗骨和细骨所选用的沙石就不同，另外骨料中沙石的含量也是重要的控制对象。（2）选用合适的外加剂。通过使用外加剂能够减少水泥的放热速度，这样就会使混凝土内部的热量不会集中在一时间段释放，也就降低了混凝土内外温差。（3）可以适当降低水泥的用量，但是水泥的减量一定要在保证混凝土的质量的前提下进行。

除此之外，也可以采用其他的材料来代替混凝土中的一部分的水泥，一般会在混凝土中掺加一定的矿渣粉和粉煤灰等。这些材料所放出的热量，一般都会比水泥少，混凝土内部的温度也会降低，这样也就可以防止混凝土出现裂缝。在选择材料时要选择水化热低、凝结时间长的水泥，水泥的凝结时间越长混凝土散热时间也就越长，避免混凝土中的热量集中在一个时间段而导致混凝土内部温度过高。

4.3  是着力做好大体积混凝土的湿润养护

一是通过外部条件让水泥得到充分的水化，促使混凝土硬化;二是进一步做好防护工作，防止混凝土成型后因日晒、风吹等天气因素的影响而出现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。降低水泥水化热;选用中低水化热的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰水泥等。

参考文献：

[1] 青贵达等，大体积混凝土施工裂缝成因及控制措施研究[J].商品与质量，2016（6）：7.

[2] 周国民等，混凝土裂缝形成原因与处理[J].黑龙江交通科技，2009（10）：11.

[3] 王永廷.基于遗传算法的大体积混凝土温度场反分析与反馈研究[D].长安大学，2015（5）：31.

[4] 张新.试述建筑工程大体积混凝土施工技术[J].建筑工程技术与设计，2015（11）：30.