大体积砼施工裂缝的控制技术

尚良辉 中国能源建设集团广东火电工程有限公司工程师

随着我国建筑工程施工技术的不断进步，大体积砼施工技术已经被广泛应用于道桥、房屋、电厂等工业类建筑工程的项目施工中，且效果显著。虽然大体积砼具有诸多施工优势，但其体积较大、抗压能力差、自身重量较重、极易开裂，一旦出现裂缝，将严重影响建筑工程施工的整体质量。加强对大体积砼施工裂缝的重视，剖析施工裂缝形成的主要原因，并积极采取可靠的针对性措施予以防控是当务之急。

1 大体积砼施工裂缝产生原因

1.1 安定性裂缝

在一些电厂等工业厂房施工中，特别是在电厂框架基础、汽机机座大体积砼施工中，往往会出现安定性裂缝[1]。安定性裂缝形成的主要原因是施工所选用的大体积砼的材料不符合相关质量标准，这极易引发厂房表面大面积龟裂情况出现。水泥材质是大体积砼的主要组成材料，水泥材质或施工配比不合规范，会导致大体积砼在内部降温时出现一定的缩小现象。一般情况下，混凝土的体积越大，其缩小就越明显。在这种情况下，如果大体积砼再遭受外力作用，混凝土内部便会出现收缩应力，一旦应力超出混凝土本身的承受能力，便会出现安定性裂缝。

1.2 大体积砼内外温差大

大体积砼内外温差大极易形成温差裂缝。这类裂缝形成的主要原因是大体积砼中的主要材料水泥在遇水后会因发生化学反应而使大体积砼内部释放大量热量。由于内部热量在短时间内无法尽快散去，需要从混凝土外部逐步降温，这样很容易造成降温时大体积砼内外温差过大，砼裂缝由此形成。通常情况下，大体积混凝土浇筑后的3 ～4 天内或拆模前后会出现水泥遇水释放热量的现象，造成混凝土内部的温度居高不下。若要实现降温的效果，就必须着手从外部降温。在降温过程中，大体积砼内部温度高，外部温度低，内部会因热胀冷缩原理而过度膨胀，这加剧了裂缝的产生。特别是在冬季施工，为了控制裂缝出现，施工人员要严格按照相关工艺标准对混凝土出罐温度以及入槽温度进行控制，并做好混凝土凝结前与凝结后的养护工作[2]。

1.3 混凝土收缩引发裂缝

混凝土收缩裂缝包括自收缩裂缝、塑性收缩裂缝与干燥收缩裂缝等几种。混凝土配置过程中，存在相应的自收缩的情况。自收缩后，混凝土内里与表面会出现凝胶，这在一定程度上降低了大体积砼中水泥浆体的绝对体积并导致固相体积增加。在这种情况下，大体积砼自收缩裂缝便会形成。混凝土搅拌过程中，搅拌失水现象时有发生，如果混凝土表面失水超出一定的数值范围，就会出现因混凝土毛细管存在负压力而导致的混凝土浆体塑性收缩。塑性收缩愈演愈烈，会进一步引发裂缝的产生。此外，大体积砼施工还易出现混凝土干燥裂缝。在干燥的过程中，由于混凝土水分不断流失，浆体的相对温度发生变化，干缩程度加快，这助长了裂缝的形成。

1.4 养护不当

收缩开裂是大体积砼施工中常见的裂缝问题。这一情况出现的主要原因在于施工养护不到位。大体积砼施工后，混凝土自身的水分蒸发较快，加之周边温度和风速等因素加速了混凝土水分流失，而保温与保湿养护十分必要。在养护过程中，由于部分施工人员未按照严格的养护标准并在最佳的时间段内进行保温与保湿养护，这直接引发因温度变化、保湿不当而出现的混凝土裂缝。因此，施工时一定要做好混凝土保湿与保温养护工作，以控制大体积施工裂缝的出现。

1.5 振捣方式不科学

如果大体积砼在凝固后不久就出现裂缝，这很可能是由于施工过程采用了不当的振捣方式而导致的。混凝土过度振捣可能会出现离析现象，一旦混凝土胶凝材料与骨料分离，混凝土中的粗骨料就会出现下沉。下沉粗骨料难以与砂浆紧密融合，这会导致大体积砼施工中因混凝土材料施工不达标而出现裂缝。另外，混凝土欠振不利于保持混凝土良好的塌落度，这会引发裂缝出现。例如，混凝土欠振会出现混凝土塌落度增大，塌落度较大会造成混凝土上实下虚，继而间接导致裂缝形成。

2 大体积砼施工裂缝的控制技术

2.1 控制大体积砼的组成材料

大体积砼施工裂缝的形成与砼的组成材料密切相关，应在确保施工设备安全与施工质量得以保障的前提下，控制大体积砼的组成材料[3]。

首先，要合理科学地优选材料。砼的内部应具有较强的抗热、高强、抗裂性能，而外部则应具有抗蚀、抗冻、耐摩擦等性能。为了提高砼的以上性能，应优选大体积砼的组成材料。在选择水泥材料时，砼的内部可选择低温矿渣水泥，而外部可采用抗硫酸盐水泥等材质。在选择水泥拌和材料时，应优选缓凝剂、减水剂等添加剂，以延缓水泥水化，降低混凝土的绝热温升，避免干裂现象出现[4]。

其次，可以适当添加粉煤灰。粉煤灰能够在一定程度上代替部分水泥，混凝土水化反应时会出现大量热量，而粉煤灰的添加能够适当降低这些热量，防止因混凝土内外温差较大而出现温差裂缝。粉煤灰具有抑制混凝土收缩的功能。混凝土中粉煤灰的掺加量少于30%时，粉煤灰并不能更好地抑制混凝土收缩，而超过30%后，其抑制收缩的功效明显增强。因此，施工技术人员应控制好粉煤灰掺加量，防止混凝土收缩裂缝的出现。

2.2 利用温度调节

温差裂缝是大体积砼施工常见的裂缝，施工人员可利用温度调节方式抑制此类裂缝的形成。可以设置测温点，严格监控混凝土内外部温度。要在大体积砼混凝土的上、中、下部位每隔5 m 设计测温点，并确保每隔2 小时对温度进行测量，力求内外部温差不超过25℃。还可在混凝土内部设置冷却水管，必要时进行内部降温。

在浇筑过程中，应严格控制浇筑入模温度。通常情况下，混凝土浇筑入模温度应小于等于25℃。在浇筑方法的选择上，可根据工程施工所用到的大体积砼的具体情况选择合适的浇筑方法——分层浇筑。分层浇筑中，对体积过大的混凝土进行浇筑时应严格控制每层浇筑的厚度和浇筑的时间间隔。例如，每层浇筑厚度数值应在50 cm 上下，不能过厚，也不能过薄。浇筑的时间应至少间隔10 天。混凝土终凝后会有一定的凿毛时间，为了防止裂缝出现，这一时间要尽可能缩短。要达到这一目的，可在上一层混凝土初凝之后、终凝之前对混凝土表面的浮浆进行冲洗、处理。值得注意的是，在下层混凝土浇筑前的接缝处和新浇筑混凝土层中还应进行温度筋以及防裂筋设置。

2.3 优化大体积砼施工

合理施工是规避大体积砼施工裂缝的重要手段。施工不当会加大砼塑性收缩和干燥收缩的概率，继而对整个工程建设的质量造成严重影响。首先，在冬夏季施工应采用科学的方式。夏季施工应建立封闭型砂石料储料仓。储料仓的建立可使施工材料如水泥的内部热量充分散发。夏季施工过程中，应采用较低温度的水对施工材料进行拌和。必要时可采用具有一定冷却能力的制冷剂适当进行拌合水降温。

冬季施工应重点防冻，避免大体积砼施工过程中出现急剧的温度阶梯。施工应采用温水进行混凝土拌和，以避免混凝土受冻结冰；气温不高于-5℃时，应使用掺加防冻增强剂的混凝土，并严禁向预拌混凝土中任意加水；浇筑后应及时覆盖薄膜或草袋来养护，以防受冻。其次，混凝土施工应避免热量倒灌。混凝土热量倒灌是大体积砼夏季施工的常见问题。为了防止因热量倒灌而导致混凝土塑性收缩与干燥收缩，施工过程中应在混凝土罐车上设计反光装置或覆盖保温材料，以降低裂缝发生的概率。同时，混凝土浇筑后应及时覆盖保温材料进行保温，以抑制混凝土内部水化热的散发。最后，把控好混凝土浇筑时期。混凝土浇筑应尽量避开温度过高或过低的天气，选择气温舒适的时间进行浇筑[5]。

2.4 加强砼的养护

施工后对混凝土进行及时有效的养护，是控制大体积砼施工裂缝的主要手段，重点应做好保湿养护以及保温养护工作。施工后，施工人员应用塑料薄膜对混凝土表面进行包裹。除了使用塑料薄膜外，还可以运用其他能达到保湿效果的材料来替代塑料薄膜，如棉毡、麻袋等也能达到保湿效果[6]。混凝土浇筑后要及时养护，可利用市面上流行的养护剂在混凝土硬化的早期对其进行相应的保温与保湿。大体积砼在25 ～40℃的潮湿环境中，其抗拉强度以及极限拉伸强度更强，更不易因遭受外力或内部压力而出现裂缝。在保湿时，可采用喷涂薄膜养生液、覆盖节水保湿养护膜、适当喷淋洒水等方式来提高大体积砼的柔韧度以及抗压强度。例如，在喷涂薄膜养生液时，可将氯乙烯树脂料溶液在混凝土的表面均匀喷涂，避免漏喷。

2.5 采用合适的振捣方式

混凝土欠振或过振都会导致裂缝出现，因此施工人员在施工中一定要采用合适的振捣方式，科学进行混凝土振捣。浇筑时，如果混凝土的表面出现泛浆现象，就应立即停止振捣；在振捣过程中，要确保振捣均匀密实，不能出现混凝土上松下实现象，同时还应严禁漏振或过振现象的出现；振捣后，要对大体积砼表面进行抹平、压光处理，一次抹压后如果不能达到振捣工艺标准要求，还应进行二次抹压，以提高振捣质量，进一步控制大体积砼施工裂缝的产生。

3 结语

裂缝是大体积砼施工的常见问题，裂缝的出现严重影响建筑物使用功能发挥以及使用寿命长短。在现代建筑工程施工中，大体积砼施工裂缝形成的原因是多方面的，建筑施工人员在施工中应认真剖析裂缝产生的原因，全方位、多角度、立体化实现对大体积砼施工裂缝的控制。为了消除大体积砼施工中潜在的裂缝安全隐患，相关人员应着重从控制砼的组成材料、利用温度调节、优化大体积砼施工、加强砼的养护以及采用合适的振捣方法等来落实，以实现对施工裂缝的更有效控制。