浅谈大体积混凝土裂缝控制

浅谈大体积混凝土裂缝控制

颜光

海南天卓建筑工程有限公司海南省570002

摘要：近年来，随着时代的发展和科技的进步，我国建筑行业不断步入新的发展阶段，建筑工程呈现出新的特征，在高层建筑中大体积混凝土施工的应用日趋广泛，可以使结构的使用性能及稳定性得以保证，并且越来越成为人们关注的重点。目前，因为各种因素的影响，大体积混凝土施工中的裂缝问题的出现愈加突出，这就需要工程技术人员对其影响因素深入分析，并且采取切实可行的措施对大体积混凝土的裂缝进行控制，从而使工程的整体质量与使用功能得到保证，促进建筑工程质量的发展。下文主要探讨了建筑工程施工中大体积混凝土裂缝控制措施，以供参考。

关键词：建筑工程；大体积混凝土；施工裂缝；控制措施

1引言

混凝土是建筑工程中重要的建筑组成材料，直接影响到整个建筑工程的使用年限、结构耐久性能以及外观美观效果、使用功能等等，如果在施工中出现裂缝问题，会在很大程度上影响建筑工程的施工质量。为了有效解决建筑工程大体积混凝土出现裂缝的问题，必须要结合实际工程经验，分析出现、产生裂缝的原因，对裂缝的机理与特点进行准确把握，从而在设计、施工中采取有效的防控措施，实现相关指标，保证建筑工程的顺利实施。

2大体积混凝土裂缝产生原因

2.1水泥水热化

水泥混凝土是比较常见的混凝土，水泥混凝土在凝结、固化过程中，由于水泥的水化反应产生的热量会导致混凝土的表面裂缝产生。其主要的原理是：大体积混凝土在浇筑的过程中，内部的结构比较紧密严实，同时混凝土的导热性能比较差。大体积混凝土在凝结、固化过程中由于由于水泥的水化反应产生巨大的热量，无法直接导热散发，导致内部的温度大；混凝土内部与外部之间产生巨大的温度差，从而引发结构的膨胀或者变形，直接影响整体结构和裂缝的产生，再加上承载力的施加，很容易产生安全事故。

2.2作用力

大体积混凝浇筑时，在温度变化的影响下混凝土由于膨胀、收缩，附加地基的作用带来的拉应力以及压应力，混凝土的抗拉性能小于抗压性能，因此，在受压时出现裂缝的可能性较小，当受拉时，一旦抗拉应力超出了混凝土抗拉强度极限值，致使混凝土产生垂直裂缝。

2.3干缩的影响。

刚浇筑完的混凝土大部分都是处于塑性状态，表面水分由于蒸发较快，如果浇筑后的3~4h内没有及时采取保水措施和表面覆盖，极易产生裂缝，该类型裂缝的长短以及外形规则不一致。通常情况下，在大体积混凝土施工时，表面水分会较快蒸发，基础地面以及模板会吸收水分，加上大体积混凝土固化过程中产生的较高水化热，直接造成混凝土收缩加速，混凝土的强度也会随之降低，最终出现开裂现象。与此同时，预拌混凝土企业为了更好地满足施工现场对混凝土的流动性、和易性以及可泵性的要求，出厂混凝土具有较大的砂率和坍落度，并且会在混凝土中添加缓凝剂、减水剂等，大体积混凝土早期强度较低，水分散失快，使大体积混凝土表面产生裂缝。

2.4气候、温度

混凝土的水化反应会产生大量热量，因此控制大体积混凝土的内外温差和散热是至关重要的。我们可以通过技术手段，比如安置冷却管道有效的控制，但是外部的温度以及气候影响是不能控制的。由于水化反应产生的热能太高，而外部的气温又比较低的话，就会产生巨大的温差，从而引发变形或者膨胀，加快裂缝的产生。

2.5混凝土的原材料和搅拌

大体积混凝土的裂缝问题主要的还是受温度的影响，当然也有一部分是因为原材料的选择问题。没有按照国家的相应标准进行选择施工原材料，导致其承受压力的性能较小，受到温度影响，加剧裂缝产生。另外原材料的混合搅拌没有按照一定的比例，搅拌不够均匀等等，也会导致裂缝的产生。

3建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制策略

3.1优化设计

在进行工程设计时，要将施工当地的气候条件等多方面因素考虑在内，对于混凝土关键部位以及薄弱部位采取修复加固的措施，减少由于温度差造成内部应变力，从整体上提高结构的稳定性。与此同时，钢筋的保护层厚度控制在较小尺寸，防止温度裂缝情况的发生；合理设置伸缩缝以及后浇带，人为分割大体积混凝土，合理设计结构与形状，减少由于扩大散热面积造成内部部分温度升高，减少应力集中情况出现，最终防止温度裂缝的产生。

3.2科学控制混凝土的配比与温度

通常在大体积混凝土结构施工过程中，需要严格控制混凝土表面温度，使其保持在25℃的范围内的范围内；在浇筑混凝土时，需要使室外温度和建筑表面温度不超过20℃；如果混凝土结构达到一定的抗裂强度后，这一温度应保持在25~30℃之间；模板拆模之后的温度应低于20℃。由于内外温差极易使大体积混凝土出现裂缝问题，这就需要科学选择水泥品种，如选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥，尽可能减少水泥的使用量，继而使混凝土内部温度变动有所降低。同时在骨料选择环节，应该以设计为基础进行选择，使用优质、高配级、大粒径的材料，从而降低混凝土的干缩性，减少出现水化热问题，达到良好的抗裂缝效果。另外，在大体积混凝土施工中应该科学选用缓凝剂和减水剂等外加剂，如加入适量的减水剂可以提高混凝土的和易性与流动性，防止混凝土施工裂缝的出现。

3.3冷却管道设置

在大体积混凝土中间部位预设环形冷却水管，强制降低大体积混凝土内部温度：冷却水管为直径32mm的薄壁钢管，按照环形布置。每层冷却水管间距为1m，同一层每根水管间距为1m，外侧水管距混凝土外边缘距离按0.5m控制。冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水；混凝土浇筑到各层冷却水管标高后即开始通水，保持大体积混凝土内外温差不大于30℃，通水流量应达到25L/min，通水时间根据测温结果确定；严格控制进水口水体的温度，尽量使进水口冷却水的温度最低；待通水冷却全部结束后，应采用同标号水泥浆或砂浆封堵冷却水管。

3.4合理利用高性能混凝土

劣质混凝土会对建筑工程造成极大的影响，但是当前有些施工单位为了获得最大化利益，在实际施工中由于管理不当，出现劣质混凝土代替高性能混凝土的现象，造成混凝土施工过程中产生裂缝，减缓施工进度的同时施工质量也无法保证。为了有效控制大体积混凝土出现裂缝，施工单位必须按照国家标准使用符合要求的混凝土，施工过程中采用高性能的混凝土。如果使用普通混凝土，需要控制水泥的强度等级，但是在这一过程中不能有效保证混凝土的强度。因此在施工中采用高性能的混凝土是十分重要的，确保混凝土的强度，提高大体积混凝土的稳定性，减少裂缝问题的发生。

3.5大体积混凝土的施工措施

大体积混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得留施工缝，并应符合下列规定：?(1)混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于600mm；当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不大于400mm。?(2)分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间；当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间，层面应按施工缝的施工要求处理。

大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时，水平施工缝的处理应符合下列规定：1)清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，并均匀露出粗骨料；2)在上层混凝土浇筑前，应用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有水；3)对流动性差的混凝土，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施。

3.6科学设置后浇带

在大体积混凝土施工中，应根据施工现场情况科学设置后浇带，能够在很大程度上有效减少地基早期出现的不均匀沉降。通常因为上部建筑和地基地质的荷载不能够保持一致，建筑物很容易出现不均匀的沉降，可在主楼地下室沿边狭长位置设置后浇带，预防混凝土出现裂缝，放松约束地下室底板，减少温度变化产生的应力。

4结束语

随着中国经济建设的发展，建筑工程中大体积混凝土的应用越来越广泛。综上所述，大体积混凝土施工是建筑工程基础施工的重要环节，在实际施工中受多方面因素的影响，如温差、水泥水化热、干缩等，极易引起大体积混凝土施工裂缝出现，从而使大体积混凝土结构的稳定性与可靠性减低，难以保证工程的整体质量。基于这种情况，必须要从具体施工情况出发，优化设计，合理利用高性能混凝土、科学控制混凝土的配比与温度，合理设置后浇带，这样才能提高大体积混凝土结构的承载力，保证建筑工程的使用性能与施工质量，实现建筑工程的良性发展。

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