浅谈大体积混凝土施工中的裂缝控制

【摘 要】简述大体积混凝土裂缝产生的原因及混凝土裂缝的控制。

【关键词】房屋建筑；大体积混凝土；施工技术；裂缝控制；

中图分类号：TV331 文献标识码： A

【引言】随着社会经济的快速发展和施工技术的日益更新，在建项目体型越来越大，建筑高度越来越高，大体积混凝土在结构中的应用越来越多。这些大体积混凝土都具有一些相同的特点：结构厚实、截面尺寸大，混凝土方量较大、施工条件复杂、钢筋分布集中、整体性要求较高等特点，一般要求连续浇筑，不留施工缝。在大体积混凝土施工质量控制中，混凝土裂缝是控制的重点，由于大体积混凝土产生裂缝的原因复杂，稍有差错，将会造成无法估量的损失。

1 大体积混凝土裂缝形成的主要原因

大体积混凝土之所以会产生裂缝，其主要原因是由于水泥水化热在混凝土内部产生温度应力和混凝土收缩引起的，因此混凝土的裂缝按其成因可分温差裂缝和收缩裂缝两种。

1.1 温差裂缝

混凝土表里温差过大会产生温差裂缝，这是混凝土裂缝的主要原因。大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，在混凝土浇筑后，由于体积大、水泥反应产生的大量水化热能，聚积在混凝土内部不易散发，促使混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，易在混凝土表面产生裂缝。

混凝土收缩裂缝主要是由混凝土收缩变形引起的。大体积混凝土中百分之二十是必需的水，而百分之八十的水会蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩，如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度时，就会在混凝土中产生收缩裂缝，施工中应尽量避免。

2 大体积混凝土裂缝的控制

通过以上的分析我们可以看出，大体积混凝土裂纹的控制，必须从降低混凝土内部应力和收缩变形的两个方面进行改进，最大限度的降低和减小混凝土温差应力和收缩变形，具体措施如下。

2.1 优选原材料

2.1.1水泥

因为温度的差异是由水泥水化热产生的，所以，为了降低混凝土内部温度，降低水化热产生的差异，首先应降低水化热，其次我们应该采用早期强度增长较快而水泥水化热较低的水泥。施工中应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥3d天的水化热不易大于240KJ/kg，7d天的水化热不易大于270KJ/kg，

掺入粉煤灰作用主要有以下几点：首先，由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的水化热；

其次，由于粉煤灰颗粒更细，使之更均匀的分散在混凝土中，以进一步提高混凝土内部孔隙的结构，在硬化时混凝土空隙总量减少，使混凝土更加致密，相应减少混凝土收缩变形。

2.1.3骨料

粗骨料：尽量选用5～31.5mm级配良好、粒径较大的粗骨料，含泥量不大于1%。由于粗骨料粒径大，级配好，使混凝土的孔隙减小，总的表面积减小，每立方米混凝土水泥减小，相应的水泥水化热减少，这对防止裂缝的产生是有利的。

细骨料：细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%，由于其孔隙率小，表面积小，因此在混凝土中水泥含量相对减少，水泥的水化热降低，裂纹产生的机会就会降低。

2.1.4加入外加剂

在大体积混凝土中掺入适量外加剂目的是减少水泥用量，从而降低混凝土快速升温，进而可以减小混凝土收缩裂缝的发展。目前施工通常采用加入减水剂、缓凝剂、引气剂等外加剂来改善混凝土的性能，从而降低混凝土收缩裂缝的发展。

减水剂对混凝土裂缝的影响：对改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土强度不变时减少水泥用量，从而降低水灰比，减少水泥用量，这对防止开裂和节约水泥是十分有利的。

缓凝剂对混凝土裂缝的影响：一是延缓混凝土的凝结时间，从而推迟混凝土放热峰值出现的时间，从而减小裂缝出现的机率，二是改善混凝土和易性，以减少运输过程中的塌落度损失。

引气剂对混凝土裂缝的影响：引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。

2.2 混凝土浇筑过程的控制

混凝土浇筑过程也是降低温差和减小混凝土的收缩的重要环节，在这个环节应注意从浇筑方案、混凝土浇筑温度、振捣工艺、表面养护等四个方面进行。

2.2.1浇筑方案的选择

大体积混凝土的浇筑往往是一次性连续施工，这对混凝土水化热的散发非常不利，因此混凝土浇筑时要求分层浇筑，分层流水振捣，这样有利于混凝土水化热的散发，浇筑时要注意保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密，保证混凝土的整体性。大体积混凝土结构的浇筑方式主要有全面分层、分段分层、斜面分层三种，选择时要根据结构的截面尺寸、混凝土的供应能力、钢筋疏密程度、预埋管道位置等具体情况，认真选择浇筑方案。

2.2.2混凝土浇筑温度的控制

炎热夏季，外面的气温较高，导致混凝土浇筑时混凝土的温度也较高，高温会加速水泥水化，使混凝土放热峰值提前到来，从而减少冷却时间，不利于降低混凝土的最高温度和减小温差。同时，混凝土浇筑温度升高会降低其工作性能，提高水泥的水化性能，这会增加产生混凝土收缩裂缝的概率，不利于控制裂缝，并且还会降低混凝土质量。在一般情况下，大体积混凝土里表温差不宜大于25℃，表面与大气温差不宜大于20℃。

2.2.3振捣工艺的控制

2.3混凝土养护的控制

混凝土浇筑完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面湿润，防止干缩裂缝的发生，并且能够促进混凝土强度的稳定增长，使混凝土的表面和内部温差协调，以至于增强混凝土的抵抗能力，如果不及时保湿养护，混凝土表面风干较快，和内部温差相差较大，就容易产生干缩裂缝。一般在浇筑完毕后12～18h内立即开始养护，养护时间一般不少于14d，应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润。

3 结语

大体积混凝土的开裂是目前学术界和工程界关注的一个重要并且及其复杂的综合性问题，只有我们将产生的原因分析清楚，采用有效的措施，在一定范围内，就可以避免出现裂缝。在实际工程项目中，我们要根据现场实际情况，从原材料、设计和施工各个过程得到很好的预防，保证大体积混凝土结构浇筑质量及建筑结构安全。探讨出真正具有操作和指导意义的大体积混凝土结构裂缝控制施工技术，确保建筑工程的整体质量。