摘要：本文主要对大体积混凝土施工常见裂缝的形成原因及控制策略进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：大体积混凝土；施工裂缝；形成原因；控制策略
一、前言
近年来，随着我国城镇化建设的不断推进，全国各地工程规模日趋扩大，结构形式日益复杂，工业与民用建筑中对大体积混凝土需求越来越多。由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。本文主要对大体积混凝土施工常见裂缝的形成原因及控制策略进行了分析与探讨，以供同仁参考。
二、大体积混凝土施工常见裂缝的形成原因
大体积混凝土施工出现的细裂缝基本都是由混凝土配合比不合理、振捣不到位、水化反应过程中热量散发导致的内外温差过大、养护环节措施不当等几个方面引起的，这些都容易导致混凝土裂缝的产生。我们在实践施工中观察发现，混凝土凝固过程中，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。另外，水化热产生的温度变化对混凝土整体质量影响非常大，混凝土浇筑后，在凝固过程中，水泥水化反应产生大量的水化热（当水泥用量在350～550kg/m3，每立方米混凝土将释放出17500～27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高），所以大体积混凝土所用的水泥其3d的水化热不宜大于240Kj/kg，7d的水化热不宜大于270Kj/kg。但由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就在内外形成较大温差，造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到25℃～26℃时，混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力）。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到低温的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
而在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因。塑性收缩是指混凝土在混凝土浇注后4～5小时左右，凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现析水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，成为塑性收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，在构件竖向变截面处如T梁或梁与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
三、大体积混凝土施工常见裂缝的控制策略
（1）优选工程材料。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，选择质量优异的掺合料（如粉煤灰等），合理选用缓凝减水剂并控制好使用量，可通过试配实验选定混凝土配合比，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，减低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇注以加快散热，解决水化热造成的温度裂缝，浇筑过程中严格控制混凝土坍落度，绝不允许现场加水，尽可能延长拆模时间。大体积混凝土在浇注过程中，为克服因温度变化和收缩产生的裂缝，在施工中应选用合理的材料、掺合料、添加剂及混凝土配合比。混凝土最高绝热温度升高值与每方混凝土的水泥用量成线形正比关系，在保证混凝土强度的前提下，通过掺加高性能磨细矿粉、粉煤灰、硅灰或沸石粉等，取代部分水泥以减少水泥用量。需要注意的是，沸石粉需水量较大，掺入后增加混凝土泌水性，对混凝土收缩裂缝不易控制。选择与水泥适应性好、减水率高的优质添加剂，使混凝土的初凝时间满足施工要求，保证混凝土性能完全满足设计和施工要求。
（2）优化大体积混凝土浇筑施工工艺。大体积混凝土浇筑施工要根据结构特点 并结合施工场地现状、材料（设备）供应条件等因素先制定详细的施工方案，计 划妥当之后实施，浇筑作业可采用留置变形缝、后浇带或采用跳仓法施工的方法尽量避免有害裂缝产生。混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边向另一端进行，具备条件时也可采用多点同时浇筑的办法进行，过程中按“分层、分段、连续不断的薄层浇筑”的原则进行，选用插入式振捣棒振捣，层间间隔浇筑时间不宜超过2h，振捣时振捣棒插入下层混凝土面不少于100mm，在振动界限前对混凝土进行二次振捣，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙，提高混凝土和钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，从而提高抗裂性。混凝土浇筑至设计标高后，用长刮尺刮平，清除残余浮浆后用铁板打光，混凝土收水后用铁板反复压光，必要时可采用二次压抹处理，压闭混凝土表面毛细孔，提高混凝土防水性能和表面观感，并尽量减少表面收缩裂缝产生。
（3）加强大体积混凝土的养护。浇筑混凝土完成后，可以用一层塑料薄膜铺在混凝土表面，减慢水分的蒸发速度，如果大体积混凝土浇筑施工是在冬季或者温度较低的天气进行的，还要加设一层草垫或者棉毡，因为如果混凝土内部发生水热化现象，会引发剧烈温度变化，造成混凝土裂缝的问题。养护不应拖延太久，一般浇筑完成后1小时内进行为宜；待混凝土终凝后，可以在混凝土表层积蓄适量的水，不仅能够减少水分蒸发，还能够保持混凝土问题，防止混凝土表面和混凝土内部产生较大的温差，这也是有效控制混凝土裂缝问题的措施之一。
四、结语
总之，在大体积混凝土成套施工中，为了提高施工的技术，首先要做好材料的选择和使用，通过科学的施工技术和方法来对大体积混凝土的浇筑温度进行控制，除此以外还应该注重对大体积混凝土结构的养护，提高养护技术，有利于提高大体积混凝土的施工质量，才能保证建筑工程施工的整体质量。
参考文献：
[1]郑晓红．浅谈大体积混凝土施工技术与质量控制[J]．城市建筑，2013（08）
[2]周玲．大体积混凝土裂缝成因及控制措施[J]．中华建设，2013（01）
论文作者:张为友
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水化论文; 表面论文; 水泥论文; 温度论文; 《基层建设》2017年第14期论文;