建筑工程大体积混凝土施工中裂缝控制途径分析

摘 要：随着建筑行业发展规模越来越大，建筑结构广泛采用大体积混凝土结构，为了保证混凝土结构的受力安全，在施工过程中必须要保证大体积混凝土整体施工的质量，提高结构成型质量，基于此本文首先分析大体积混凝土裂缝的分类及成因，结合施工过程中采用相应保证混凝土工程的施工质量措施，试对土建施工中大体积混凝土温度计量以及裂缝控制途径进行分析。

关键词：大体积混凝土;裂缝控制;浇筑;温度应力

引言

随着我国建筑规模不断增加，建筑工程体形也不断扩大，大体积混凝土施工在建筑施工中应用越来越高，混凝土供应量大，结构较为复杂，施工机械化程度高，后期养护难度增加，降低或延缓水化热释放是重点关注问题，有效控制大体积混凝土结构裂缝技术工作尤为重要。

1 大体积混凝土施工过程中裂缝类型

大体积混凝土施工过程中，裂缝问题较为突出，按裂缝程度大小一般分表层或浅层裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。

表层裂缝不属于结构裂缝，在混凝土收缩时，表面裂缝处断面消弱且易产应力集中，表层裂缝不会直接影响混凝土结构受力。深层裂缝深度相比较深，部分切断结构断面，对混凝土耐久性造成不良影响;贯穿裂缝切断结构断面，一旦发生后果严重，必须采取有效加固措施。

2 大体积混凝土裂缝产生原因

温度应力是导致大体积混凝土产生开裂主要因素，浇筑完成后，混凝土内部水泥水化热大量挥发不易散出，使混凝土内部温度升高，混凝土表面温度迅速降低，内外受热不均，混凝土内外温差超过250C时混凝土内外温差使混凝土内部结构发生膨胀，温度应力随温差的增加超过混凝土抗拉强度，会产生裂缝。

1）水泥水化热

水泥热是大体积混凝土主要内部热量，大体积混凝土截面厚度大，水化热集聚不易散失，水泥水化热引起的绝热温升与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，浇筑初期，混凝土强度和弹性模量很低，对水化热引起的急剧温升约束不大，相应的温度应力小，随混凝土龄期增长、弹性模量增高、对混凝土内部降温收缩变大，产生温度应力，当混凝土抗拉强度不足以抵抗温度应力时，开始出现开裂。

2）外界气温变化

大体积混凝土结构施工期间，外界气温越高，混凝土浇筑温度越高，如外界溫度下降，则会增加混凝土降温幅度，特别是温度骤降，会增加外层混凝土与内部混凝土温差，对大体积混凝土极为不利。

3）约束条件

结构在变形时会受到一定抑制而阻碍自由变形，混凝土收缩时的相对变形超过混凝土极限抗拉伸值时，结构出现裂缝。结构不可能受全约束，而混凝土还存在徐变。无约束则不开裂。

4）混凝土收缩变形

混凝土拌和水中，只有约20%水分是水泥水化所必需的，其余80%左右水是要被蒸发。混凝土多余水分蒸发是引起混凝土收缩变形主要原因，且干燥收缩变形不受约束影响，存在约束，即产生收缩应力。

3 大体积混凝土裂缝控制途径分析

1）合理选材，优化配比。

控制大体积混凝土施工的裂缝，大体积混凝土原材相对普通混凝土原材料标准尤为重要，施工单位应优先选用符合国家质量标准和相关要求的优质中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰水泥，按《水泥水化热测定方法测定水泥》水胶比不宜大于0.55，水量不宜大于175kg/m3，配合比试配和调整时，控制混凝土绝热温升不宜大于500C，;在保证混凝土性能要求的前提下，宜提高连续级配大粗骨料用量，最大公称粒径不宜小于31.5mm，含泥量不应大于0.1%;细骨料宜采用中砂，含泥量不应大于3.0%，砂率宜为38%～42%，降低混凝土干缩性。合理添加外加剂减少胶凝水泥用使用量，在使用混凝土时也可以增加一定量的高效减水剂和超细活性材料，如此可以在提高大体积混凝土密实度的基础上，从而保证整个混凝土工程的质量与效率。

2）科学浇筑，提高抗渗能力。

科学浇筑混凝土有效降低混凝土收缩性能和变形对大体积混凝土不良影响，提高混凝土抗裂性能，大体积混凝土施工应连续浇筑，不留设施工缝。根据工程量可采用全面分层、分段分层、斜面分层浇筑方案。确定浇筑厚度以及浇筑时间，浇筑厚度不大于振捣作用部分长度1.25倍，浇筑时间不宜过长，其浇筑层时间间隔以混凝土初凝时间为参考，（混凝土初凝时间为贯入阻力值为3.5MPa）具体时间应通过试验确定，混凝土浇筑后，根据混凝土流动性确定凝固前进行适当二次振捣，排除混凝土因泌水而在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋握裹力，防止混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，提高混凝土密实度及均匀性。混凝土初凝前进行二次抹面处理工艺，必要时在混凝土终凝前1～2h进行多次抹压处理，在混凝土表层配置抗裂钢筋网片。

3）加强混凝土后期养护

大体积混凝土浇筑工作完毕后，应进行持续性的养护措施。施工单位可覆盖塑料膜或保温板、遮阳措施等，减少升温阶段混凝土结构内外温差，防止因暴晒出现混凝土膨胀裂缝及冷凝过程出现收缩裂缝。对已凝结的混凝土带模养护、推迟拆模时间，潮湿养护，表面实行定期洒水、铺设湿砂层、湿麻袋或草袋等，避免其水分挥发而造成混凝土缺水，提高混凝土稳定度。同时禁止作业人员在已初凝混凝土结构上进行踩踏，混凝土养护要保持相对稳定的温度和湿度环境，湿养护时间一般不少于14天，重要结构不少于一个月，全面预防混凝土受外界因素影响，做好施工现场成品的保护工作。

4）合理设置大体积混凝土的测温点。

对大体积的混凝土裂缝施工控制工程来说，混凝土温度分析过程主要针对水泥水化热反应过程分析。需要按照相关的施工规范选择最具代表性的竖向剖面来设置测温点，以便于及时对比和分析竖向剖面上各个测温点的温度变化情况。

4 结论

厚大体积混凝土施工技术的应用问题对于建筑主体工程安全可靠具有重要影响，大体积混凝土的质量控制是工程主体结构重要质量控制环节，尤其着重针对大体积混凝土裂缝产生原因分析研究，加强预防和控制，各个环节作业人员都应采取相应措施确保大体积混凝土施工工程质量，加强施工监督，采取科学合理相应措施进行控制，促进建筑质量提高具有重要意义。

参考文献

[1]邱冰.大体积混凝土施工与裂缝控制探讨[J].四川水泥，2018（04）：248

[2]李峰.大体积混凝土施工中的裂缝控制途径[J].工程施工，2019（01）

作者简介：沈文军（1974-），女，汉族，辽宁朝阳人，辽宁建筑职业学院教师，讲师。