浅谈大体积混凝土裂缝控制技术

浅谈大体积混凝土裂缝控制技术

张彬

中国葛洲坝集团第五工程有限公司湖北省宜昌市443002

摘要：在众多的工程质量问题中，混凝土裂缝现象则更为突出，因此必须加强对大体积混凝土裂缝控制技术的研究。本文主要从大体积混凝土的定义和特点出发，对大体积混凝土裂缝的产生机理进行了分析，最后探讨了大体积混凝土裂缝控制技术。

关键词：大体积混凝土；裂缝控制技术；产生机理

引言

随着工程技术的不断发展，现代的混凝土已由过去的自拌发展为商品混凝土。特别是大体积混凝土的质量控制、配合比计算控制以及大体积混凝土搅拌、运输、泵送浇注的技术含量有了空前的提高，大体积混凝土的裂缝已从特殊性转化成为了普遍性，大体积混凝土裂缝成为影响混凝土结构耐久性和使用年限主要病害。不过，结构裂缝大部分是能够通过设计手段、施工措施来避免的。

1大体积混凝土的定义和特点

1.1定义

大体积混凝土，是指混凝土结构物中实体最小尺寸不小于lm的部位所用的混凝土。大体积混凝土结构即指水利工程的混凝土大坝、高层建筑的深基础底板和其他重力底座结构物等。这些结构物都是依靠其结构形状、质量和强度来承受荷载的。因此，要想使混凝土构筑物能够满足设计条件以及稳定性要求，就要求混凝土具备耐久性好、密实度好以及足够强度等条件。对于大体积混凝土来说，其所选择的材料、配合比以及施工方法等，要与大体积构筑物的规模相适应，并始终秉持经济性原则。

1.2特点

对于大体积混凝土来说，其最为主要的特点就是以大区段为单位进行连续施工，由于混凝土的体积大，且施工时间比较长，使得水泥水化热大，混凝土内的温度升高，而混凝土外部的温度相对内部较低，由于混凝土内外温差的变化就极易产生裂缝。因此，为了防止裂缝的产生，必须采取切实的措施。如在使用水化热低的水泥和粉煤灰的同时，采用单位水泥量少的配合比；控制一次浇筑厚度和浇捣速率，以及人工冷却控制温度等。

2大体积混凝土裂缝的产生机理

2.1干缩裂缝

混凝土干缩和诸多因素有关，主要包括混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥及外加剂的用量、骨料的性质和用量。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较应力而产生裂缝。这种裂缝对结构的破坏比较大，不易恢复。

2.2塑性收缩裂缝

对于塑性收缩裂缝来说，其常发生在干热或大风的天气，一般来说，塑性收缩裂缝为中间宽、两端细的形状，裂缝长短不一，互不连贯。塑性收缩裂缝常发生在混凝土板或比表面积较大的混凝土墙体上，一般裂缝长20～30cm。从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状，通常延伸不到混凝土板的边缘。

2.3温度裂缝

温度裂缝一般发生在混凝土施工后期，多见于大体积混凝土表面或者温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。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，这样就形成内外的较大温差。由于混凝土内外的温差较大，使得混凝土内部与外部热胀冷缩的程度也不相同，混凝土表面产生应力。如果混凝土表面产生的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，这就是所说的温度裂缝。

2建筑工程大体积混凝土裂缝控制技术

2.1加强对于浇注温度的控制

在对大体积混凝土进行浇筑之前，要根据浇筑工程的特点与相关标准来进行分层、分段连续浇筑。在浇筑的过程中，为了更好地了解与掌握混凝土的降温速率以及升温峰值等参数，还要对建筑体的温度、收缩应力以及温度应力等进行验算，并要求混凝土的温度指标满足下列规定：第一，入模温度小于300℃，浇筑混凝土温度小于500℃。对于大体积混凝土来说，在其浇筑完成后还要对其进行养护，模板表面以内40～100mm与所处位置的温度不应高于25℃，温度的下降速度应控制在20℃/d；第二，在进行大体积混凝土浇注过程中，最好优先选用低热的矿渣水泥或硅酸盐水泥进行常规配介试验，并根据试验所得的泌水率、水化热、可泵性来获取控制混凝土裂缝的相关技术参数，通常要求混凝土3d的水化热低于240kJ/kg，7d的水化热低于270kJ/kg。

要想从整体层面上对大体积混凝土的性能进行改进，就需要进一步提高对浇筑温度的控制能力。通常来说，浇筑温度指的就是从搅拌机到浇筑之后的温度，通过控制浇筑温度，来实现对大体积混凝土结构内部与外部之间的温差控制。在实际的施工过程中，要根据具体的情况来进行灵活处理：如果在夏季，要想保住施工活动中冷量的保存，就需要施工人员对管道进行疏通处理，同时用冷水进行浇筑，以实现降温的目的。此外，在浇筑的过程中还要始终坚持循环性原则，并尽可能使混凝土暴露在外的面积最小，以促进浇筑效率的有效提高；如果在冬季，就要进行完全相反的操作，重点进行保温与养护。另外，施工人员要对浇筑情况进行定时查看，以避免混凝土冻害情况的发生。不仅如此，由于混凝土结构本身具有显著的复杂性，所用的原材料比热各不相同。

2.2重视高性能混凝土的应用

众所周知，质量水平过低的混凝土会直接影响到整个施工的质量，进而对建筑物的安全性以及人们的生命安全造成极大的威胁。因此，高性能混凝土的应用是保证施工安全的必要条件。然而根据对实际情况的了解，我国当前很多施工单位为了能够节约工程成本，施工时选用了价格更低廉、性能水平相对较低的混凝土，甚至直接用劣质混凝土进行施工建设从而对建筑工程质量与安全都产生了极大的影响。为了改变这一现状，就要提高施工单位的安全责任意识，重视对高性能混凝土的应用，降低劣质混凝土出现在施工现场的概率，具体实施措施如下：在使用大体积混凝土进行施工时，要保证水泥强度达标，同时要保证混凝土的强度，而要想同时满足这些要求，就需要选择高性能的混凝土，确保大体积混凝土结构稳定性达到较为理想的水平，从而减少混凝土开裂现象发生的可能性，为整个施工活动的顺利进行以及工程的安全可靠性提供保障。

2.3加强对大体积混凝土的养护

在大体积混凝土浇筑完成后，要想防止其出现裂缝，就需要加强对后期的养护。首先，注重对早期的保温养护。混凝土浇捣之后，需要在混凝土表面覆盖一层养护毯，然后再在养护毯上覆盖塑料薄膜，形成保温层，以缩小内外温差；其次，加强对后期淡水保湿养护，安排专人定期对浇筑的混凝土进行洒水操作，确保养护龄期大于14天。洒水养护前对水和混凝土表面温度进行测试，如果跟混凝土温度不匹配，采取加热水的方法进行对养护用水进行调温，在温差小于25℃时方可洒水养护。同时为了防止保温材料被风掀起，还需要采用编织袋装土的方式将保温材料压住。

结束语

本文总结了建筑工程大体积混凝土施工过程中裂缝产生的机理，主要包括干缩裂缝、塑性收缩裂缝以及温度裂缝等，然后讨论了建筑工程大体积混凝土裂缝控制技术，主要包括加强对于浇筑温度的控制、对于高性能混凝土的应用以及加强大体积混凝土的养护，以期能够为大体积混凝土裂缝的控制提供相应的参考。

参考文献：

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