浅谈大体积砼裂缝控制

沈跃东 福建七建集团有限公司

1 引言

通过相关数据表明，大体积砼的裂缝成因较为多样化，很多的裂缝都是外在因素影响造成的，从总体上来说，砼裂缝的本质问题在于自身的拉应力与承受力无法满足实际的应用需求，所以要想解决大体积砼裂缝问题，就要从本质角度出发，提高砼的拉应力和承受力，大体积砼对温度变化比较敏感，要考虑温度应力的影响。对于拉应力和承受力的优化与提高，可以从材料入手，材料的设计与配比要符合科学标准，从基础上提高大体积砼的总体性能，材料要贴合用砼的实际需求，从成本预算的角度来讲，原材料的改变作用比较有限，所以主要利用温度应力和沉缩应力对砼裂缝进行控制。

2 大体积砼的相关概述

2.1 大体积砼的定义

根据我国对砼的配比标准来看，在砼的结构组成中水泥占据主体部分，内部的层体分化具有多重性，尺寸一般不小于1m，这样的砼被称为大体积砼，它有着明显的性能特点，土结结构较为平面化，水平范围比较广，因为大体积砼一般被应用于各类工程建设中，所以有着极强的适应性，在潮湿环境下可以很好的发挥自身的性能优势，大体积砼的表面程度比较高，热化效应比较集中，所以内部的温度波动幅度比较大，如果没有经过冷却处理，很容易出现温度裂缝。

2.2 温度裂缝

温度裂缝是大体积砼中常见的裂缝现象之一，顾名思义，温度裂缝是因为温度极差变化引起的，砼对温度变化本来就有着极高的敏感度，当砼的内部结构发生热化反应，会产生大量的热能，这些热能使得砼内部温度急剧上升，使得砼内部温度与外部温度无法保存在一个平衡状态，温度极差造成内部膨胀，使得砼的表面拉应力不能承受这种温差变化，进而造成裂缝的产生。温度变化更多的是对砼表面的影响程度比较大，经过一定的时间后，表面拉应力受到的影响会逐渐降低，也就是说，温度极差带来的影响更多的是作用于砼的表面，对砼内部结构的影响基本可以忽略不计，温度极差受外界环境变化而改变，一般情况下，当砼在浇筑地基时，没有采取合适的降温措施，就会层层深化，使温度逐渐上升，当地基形成的时候出现温度裂缝。温度裂缝的形成是分为不同阶段的，总的来说一共有三个阶段，初期阶段、中期阶段、后期阶段，不同阶段的影响因素不一样，在初期阶段，是因为在进行大体积砼的浇筑过程中没有把握好对温度控制，浇筑时产生多余的热量，水热化过于集中，随着时间的推移，温度逐渐上升，外部冷压力无法平衡砼内部的热化力，超出了砼表面拉应力的承受范围；在中期阶段，也就是大体积砼的温度平衡期，砼内部温度达到峰值时就进入了拐点，在之后的时间里温度呈一个稳定下降的趋势，当热能散发到一定程度时，就与外界温度达到了一个平衡的状态，这时候内部结构的温度约束力超过了砼的抗压强度，容易产生裂缝；在后期阶段，大体积砼的内部温度基本保持在一个稳定的状态，与外界环境温度相对平衡，但是当环境产生巨大的变化时，会直接影响大体积砼的应力变化，形成温度梯度，当梯度波动幅度过大，就会使砼产生裂缝。针对于温度裂缝来说，要采取合适的措施进行解决，根据现实情况来看，温度裂缝是无法被彻底解决的，只是说，可以通过一些方法最大程度上降低温度对大体积砼的影响，对于温度的控制，本质上就是对砼温度应力的控制，具体可以采取的措施有好几种，在这里我们主要对砼的浇筑环节进行说明，砼的浇筑需要用到一些仪器，有温度感应器和测温仪，浇筑过程中要不断用测温仪进行测量，入模温度一定不能高，尽量使砼内部温度与外界环境温度保持在一个平衡的状态，根据现场大体积砼的施工情况采取合适的养护措施，可以有效提高砼的使用周期。温度变化受多种因素影响，就一般情况而言，风速、湿度、水温的影响程度比较大，但是温度变化的波动幅度不能过大，必须控制在一个合理的范围，比如在夏季的时候，可以采取一些降温措施，用水循环的方式使砼的温度稳定在一个可控的范围内，在冬季的时候，可以在大体积砼表面盖上草袋，维持内部温度的平衡性，如果是气候比较干燥的地区，需要采取科学的防风措施。

3 大体积砼的防裂措施

3.1 配合比设计

水泥是构成砼的重要组成部分，要用热化效果低的，在凝固过程中注意把握时间的变化，不能超出规定的范围，水泥根据性能特点可以分为很多种，在大体积砼中，我们主要用低热酸性水泥，在水泥的合成过程中，其粗细程度会影响合成效率，不能使用太过于粗大的水泥，就一般情况下，可以利用热化方式提高水泥的合成效率。对于粗细骨料的配比，要选用分层配比的方式，通过一层一层的叠加优化骨料的粗细度，中砂是细骨料的主要组成成分，大体积砼的质量把控要协调好骨料与水泥的配比关系，在必要情况下，可以适当增加骨料的配比量，因为骨料的黏合性比较强，在减少水泥配比量的同时提高了大体积砼的整体稳定性。原材料的配比可以添加一定的外加剂，以此提高砼的性能优势，外加剂主要有冰、缓凝剂、膨胀剂、粉煤灰、减水剂等，这些外加剂的热化程度比较低，粉煤灰可以降低砼的水热化，从另一个角度来说，粉煤灰对水的消耗比较低，可以节约一部分水资源。在大体积砼初凝之前，要进行二次压光，采用覆盖土工布及塑料薄膜漫水保温保湿养护。

3.2 施工工艺控制

大体积砼的裂缝成因是由多种因素构成的，在施工环节，要严格把控每个环节的质量，不能出现任何质量问题。施工工艺要择优处理，大体积砼受温度影响很容易出现裂缝，基于此，可以采用冷却措施降低砼内部的温度，进而降低温度变化对砼的影响程度，比如在砼内部安装冷却水管和散热管，水的循环作用可以使水保持在一个恒温的状态，然后水循环在作用于砼内部，降低砼表面温度，根据季节变化合理调控冷却水管的水流。对于砼的浇筑，可以适当降低其浇筑速度，根据实际情况来看，如果对砼的浇筑速度过快，那么砼的内部温度就会急剧上升，很容易造成裂缝的产生，可以用间断性浇筑法进行浇筑，将浇筑过程分为几个不同的时间段，降低温度峰值的影响，使热化效应无法作用于大体积砼中。季节变化对砼的影响比较大，在夏季的时候，气温比较高，砼的浇筑尽量选择在傍晚或者夜晚，夜晚的温度低，对砼浇筑的影响也最低，砼的入模温度不宜过高，对砼进行振捣时，要根据砼内部结构变化调整振捣方式，层层分段处理，每一层单独振捣，使砼的紧密度更加稳定，进而提高砼的整体抗裂能力。

3.3 降低砼的入模温度

大体积砼对温度变化及其敏感，温度不能过高，在对砼进行搅拌的时候，一般是使用地下水，因为地下水的温度偏低，可以中和砼搅拌的水化热，对于大体积砼的施工尽量选择在温度较低的季节，夏季施工时，要采取合理的降温措施中和砼的入模温度，大多数情况下，在对砼施工的时候，是绝对不可以在太阳下暴晒的，强烈的温度刺激会破坏砼的黏合性，尽量在室内进行施工，降低温度变化带来的影响。自来水没有地下水的温度低，可以提前将自来水放在地下水池中进行降温，待使用的时候在取出来。在后期对砼的养护是非常重要的，土是一种很好的养护材料，它的黏性和湿性非常适合砼的养护，可以最大程度上降低温度对砼的影响，也可以使用冷温蓄水法，该方法主要是利用水的恒温原理，通过水循环使得砼的温度稳定在一个较低的范围，可以有效提高砼的使用周期。

4 结束语

根据相关调查显示，大体积砼裂缝是由多种影响因素造成的，文中提及的防裂措施适用于大部分砼的施工，在具体的施工过程中，要加强对施工环节的监管力度，提高工作人员的责任意识，发现问题要及时上报并采取合理措施解决。对于大体积砼的裂缝控制，要善于总结问题，分析问题，科学规划防裂方案，基本上可以避免大部分的砼裂缝问题。