大体积混凝土施工中的裂缝控制探讨

肖玉诚

（江西华厦建设项目管理有限公司，江西 萍乡 337000）

随着现代社会的发展，建筑施工技术不断的进步，这使得建筑工程规模逐渐扩大，大体积混凝土应用的频率也越来越高，对工程建设活动的有效开展产生了巨大的推动作用。但在对大体积混凝土进行施工的过程中，受到诸多因素的影响，经常会出现各种各样的裂缝问题，这些裂缝的存在，不仅会对结构的外观质量造成不利影响，还会降低结构的质量安全水平，导致工程整体质量难以满足相关标准的要求。而为了避免这种情况的出现，还需要相关单位结合实际，对各种裂缝控制措施加强研究与应用，这对于工程质量的有效控制有着非常重要的意义。

1 大体积混凝土的主要特点

与常规混凝土结构施工相比，大体积混凝土有着较高的材料用量和浇筑施工量，且由于其体型庞大、构件截面尺寸大、施工条件复杂，所以对于施工技术的要求也相对较高。这也导致此类工程结构具有较高的施工难度。与此同时，大体积混凝土在具体施工的过程中，其更容易受到自身收缩、水化热反应以及外界条件等因素的影响，而出现收缩应力以及温度应力。进而形成较高的裂缝质量风险。

2 裂缝类型

在大体积混凝土当中，裂缝问题较为常见，而根据裂缝程度进行划分，具体可以分为以下几类：

（1）表层裂缝。顾名思义，这种裂缝主要存在于混凝土结构的表层，其深度和宽度都较为有限，通常不会影响到混凝土结构的整体性能和受力安全。仅会对结构的外观质量造成一定的影响，降低人们对于结构安全的信任程度。

（2）深度裂缝。这种裂缝通常具有较大的深度，可能会在部分结构面当中产生切断的情况，这不仅会对混凝土结构的耐久性造成不利影响，同时还会降低结构受力的安全性。

（3）贯通裂缝。这是一种较为严重的裂缝问题，一旦在结构当中出现这种问题，会将结构彻底切断，导致其失去应有的工程性能，从而产生十分严重的后果。

3 造成裂缝问题的主要原因

3.1 材料影响

对于大体积混凝土而言，材料选择及使用不当是造成裂缝问题的主要原因之一，如果材料质量不佳或者是应用比例不合理，就会使裂缝问题的产生概率急剧攀升。如粗细骨料具有较大的含泥量，会使混凝土出现较为严重的收缩变形问题，并对其抗拉强度造成一定的影响。与此同时，如果粗骨料级配、砂率以及水灰比控制不当，也容易造成裂缝问题。

3.2 温度影响

首先，大体积混凝土具有较大的结构断面，所以其内部散热能力也相对较差，在水化热影响下，其内部温度会逐渐提升，而内部温度在发生剧烈变化的情况下，会增加混凝土结构的早期塑收缩以及硬化收缩。而这种收缩应力非常容易在混凝土结构当中造成裂缝问题，导致混凝土的强度以及工用性能受到极大的影响。其次，如果在混凝土完成施工以后，环境温度出现剧烈的变化，在没有充分落实控制措施的情况下，会在混凝土内外形成较大的温度差异，进行产生温度应力，造成裂缝。

3.3 干缩影响

通常在混凝土水分快速蒸发的情况下就容易出现干缩裂缝。干缩裂缝的形成主要有两种情况。一是，进行混凝土泵送的过程中，由于其具有较高的含水量，在高温环境的影响下，会出现快速挥发的情况，而如果在此过程中，混凝土内部供水速度无法超过表层失水速度，就会在表层产生严重的收缩问题，进而造成干缩裂缝。二是，养护工作落实不到位，未能通过及时的浇水保证混凝土表面的湿润性，致使其水分过分流失，形成干缩应力，引发裂缝问题。

3.4 其他因素影响

第一，在混凝土浇捣期间，如果铺入不当或者是振捣措施落实不到位，出现过振或者是漏振等问题，就会对混凝土的均匀性以及密实度造成不利影响，加大裂缝问题的产生概率。第二，混凝土结构在温度逐渐提升的过程中，会产生扩大变形现象，但这种变形往往会被约束面的压应力限制，由于该阶段的混凝土应力松弛以及徐变都相对较大，而弹性模量相对较小，在固定基座影响下，不会产生太大的压应力。但随着温度的降低，会有相应的拉应力产生，如果这种拉应力大于结构的抗拉极限，就会有较大的裂缝产生。除此之外，大体积混凝土受到自身特点的影响，经常会形成内约束应力，如果结构设计缺乏合理性，导致这种内约束应力偏高，就可能会有裂缝问题出现。

4 具体的裂缝控制措施

4.1 对原材料进行合理的选择，做好配比优化工作

（1）在水泥方面。可以对低热水泥进行使用，这种水泥当中的熟料矿物含量相对较低，且其中石膏、活性氧化硅、活性氧化铝以及氢氧化钙的作用进程相对较慢。虽然在早期阶段，强度较低，但随着时间的延长，会使结构强度不断上升，凝结后期甚至比同标号的硅酸盐水泥具有更高的强度。当然，为了有效控制裂缝问题，提高结构强度，可以应用低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥以及粉煤灰进行混合料的制备，这样不仅能够提高混凝土结构的裂缝抵抗能力，还能使其干缩反应有效降低，在提高结构强度的同时，使其具有更高的抗腐蚀性以及耐磨性。

（2）在集料方面。对于粗骨料，应该确保粗骨料的级配能够自然、连续。与此同时，要做好粗骨料的粒径控制，要保证其大小适中，这样一方面能够提高混凝土结构的整体强度，降低裂缝的产生概率，另一方面能够减少水资源的消耗，达到节约资源，减少水化热的目的。而在细骨料方面。应该选择高质量的粗砂或中砂，要将其细度模数控制在2.6-2.9之间。具体可以应用较大的细度模数以及平均的颗粒直径，这样可以将混凝土的温度提升速度以及收缩幅度有效降低，进而实现裂缝问题的有效控制。此外，在选择集料的过程中，必须要做好含泥量的控制工作，如果含泥量过高，会对混凝土的抗腐蚀能力、收缩性以及强度造成极大的影响，导致混凝土在后期出现较大的收缩幅度，而在抗拉力受到影响的情况下，极其容易出现裂缝问题。因此，在选择集料的过程中，需要将粗骨料含泥量控制在1%以内，细骨料含泥量要控制在3%以内。

（3）合理应用外加剂。如木质素磺酸钙等，其能够有效分散混凝土结构当中的颗粒，并降低水表面张力。而适量的加入外加剂，不仅能够使混凝土获得更高的和易性，还能将制备用水有效减少，在提高混凝土强度的同时，减少水化热反应。

在配比方面，应该结合相关施工规范以及工程实际要求，落实配比设计工作，并通过反复的实验，确定最佳配比方案，在确保混凝土流动性、强度的基础上，尽可能的减少水泥和水的用量。使混凝土的配比质量得到有效的控制。

4.2 合理应用各项施工措施

（1）对混凝土出机温度以及浇筑温度进行严格的控制。在混凝土当中，石子具有较小的比热容量，而由于其在混凝土当中的含量相对较高。所以，想要对混凝土的出机温度进行有效的控制，首先就是要做好石子的温度控制工作，而最为有效的方法就是将石子存放在阴凉处，在必要的情况下，还要使用凉水对其进行冲洗，这样可以将温度的影响适当降低。

而对于浇筑温度的控制，首先，需要将混凝土输送构件的内外部温差有效降低，如果所在区域较为炎热，需要工作人员做好冷量丢失的控制工作，即使用凉水对输送管表面进行喷洒，并使用草席进行包裹。而在混凝土浇筑期间，需要对输送位置进行合理的选择，尽可能的降低设备在阳光下的暴露面积，并提高混凝土的供给速率。

（2）合理的进行分层及分段浇筑。对于大体积混凝土而言，一次性浇筑容易出现过高的温度应力，进而引发温度裂缝问题，因此，在具体施工中，需要根据结构设计情况，对其实施分层浇筑，从而降低温度应力对于工程质量的影响。

（3）对二次振捣加以落实。通常在完成浇筑，混凝土初凝以前落实二次振捣操作，能够将混凝土当中的空隙气泡有效减少，大大提高混凝土与钢筋的结合程度，强化混凝土对于压力的抵抗能力，从而避免抵抗裂缝的形成。

4.3 对构造设计以及边界约束进行优化

（1）对钢筋进行合理的配置。正常情况下，钢筋的合理配置对于混凝土抗裂性能的提升有着良好的促进作用。但在进行钢筋配置的过程中需要将间距小以及直径小作为基本配置原则，在此基础上对全截面设置模式进行应用，能够使混凝土具有更高的贯穿裂缝抵抗能力。除此之外，在结构表面设置钢筋，还能提高结构表面的抗伸缩能力以及抗温度应力能力。

（2）对滑动层进行设置。在混凝土边缘经常会出现温度应力以及约束应力，而如果能够在外约束接触面当中对滑动层进行综合的设置，将会使结构抗伸缩能力得到有效的提升。而滑动层的设置方法如下：设置2道热沥青材料，并对沥青油毡纸进行铺设。

（3）对缓冲层进行设置。缓冲层能够将基础收缩过程中的侧向压力有效降低，因此，在施工过程中，可以在底板地梁部分以及高低底板交接处设置厚度为30-50mm的聚苯乙烯泡沫，以此来进行垂直隔离，即可达到降低侧向压力的目的。

4.4 对混凝土的保温及养护工作进行强化

在混凝土浇筑施工完成以后，需要及时落实养护措施。首先，要做好洒水工作，确保结构表面能够始终保持湿润，这样能够避免结构表面由于水分快速流失出现干缩裂缝问题。其次，在所处环境温度变化较为明显的区域，在完成浇筑施工以后，还需要对结构表面进行覆盖处理，具体可以使用草席、塑料薄膜等材料进行覆盖，在实现混凝土表面有效保护的同时，降低环境温度对混凝土质量的影响。养护操作至少要持续15天以上，且不可过早结束养护操作，在结构当中形成质量安全隐患。在混凝土养护阶段，关于温度控制，相关工作人员一般可从以下几方面入手：第一，室外温度与混凝土表面温度之间的差值一般应小于20%，且混凝土的表面温度和中心温度之间的产值也应小于20%，当结构混凝土的抗裂能力达到一定标准时，温度应保持在25℃至30℃之间。第二，在混凝土拆模环节，混凝土的温差应保持在24℃以下，温差主要就是指外界气温与中心温度和表面温度之间的温差。第三，对于混凝土的内外温差，一般可以通过内部降温法进行降低。第四，保温法，主要就是在模板外侧以及结构物外露的混凝土表面覆盖保温相应材料，使其能够缓慢散热，以提高混凝土强度，使混凝土的内外温差保持在20℃以内。总之，大体积混凝土施工裂缝控制，与混凝土的保温及养护工作息息相关，因此，必须要引起相关工作人员的高度重视，以提高大体积混凝土施工质量。

5 结语

综上所述，在大体积混凝土施工中，受到诸多因素的影响，经常会出现各种各样的裂缝问题，这些裂缝会对整个工程的施工质量造成极大的影响，进而影响工程的使用安全和使用寿命。对此，相关单位应该保持高度的重视，要结合裂缝产生原因，对各项控制措施进行合理的应用，以此来实现裂缝问题的有效防控，使工程的施工质量得到相应的保证。