大体积混凝土施工裂缝产生原因及控制措施

大体积混凝土施工裂缝产生的原因及控制措施

[摘要]首先分析大体积混凝土施工裂缝的形成原因，然后提出温度裂缝控制方法，包括原材料、施工等方面。 [关键词]大体积混凝土 施工裂缝 控制措施

随着我国经济的快速发展、科学技术的不断进步，各类工程建设规模也不断扩大，大体积混凝土在工程结构中的应用也越来越广泛。大体积混凝土结构的施工技术和施工组织都比较复杂，施工中普遍会遇到裂缝控制问题，如果不采取正确的施工方法和有效的控制措施，一定会影响工程质量，影响工程的使用，甚至造成工程的破坏。因此，大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展，以保证工程质量。大体积混凝土施工裂缝的产生，涉及到工程设计、施工技术、管理、建筑材料、施工环境等多方面的因素，本文对大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术进行了探讨。 一、大体积混凝土施工裂缝产生的原因 大体积混凝土施工裂缝主要有混凝土浇筑期间产生的温差裂缝和养护期间产生收缩裂缝。 1、温差裂缝

施工期间产生的温差裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土，水泥用量大，结构截面大，一次浇筑的混凝土量较多，浇筑初期，产生大量的水化热，水化热积聚在混凝土内部不易散发，使混凝土内部温度迅速升高，体积膨胀扩大，与混凝土表面的温度形成的内外温差较大，导致混凝土开裂。 2、收缩裂缝

大体积混凝土随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热，温度降低，体积收缩。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期，因此在模板拆除之前，混凝土的自身收缩大部分甚至全部已经完成。在大体积混凝土里，即使自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就要使应力增大，所以需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响。塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加大，于是裂缝进一步扩展。 二、大体积混凝土温度裂缝控制方法 1、原材料控制 1）水泥的选用

由于温差主要是由水化热产生的，既要注意水泥的水化热，又要注意水泥的收缩作用，要尽量采取早期水化热低、低收缩的水泥，如抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥，而不要采用早强型水泥。 2）骨料的选用

选择骨料时，应选择导热性好、线膨胀系数小、表面清洁无弱

包裹层、级配良好的骨料。尽量采用中砂，严格控制砂、石子的含泥量。控制水灰比在0.6 以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热。另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm～300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土总用量，降低了水化热，而且石块本身也吸收了热量，使水化热能进一步降低，对控制裂缝有一定好处。3）适当掺入粉煤灰

混凝土中掺入粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%~60%，三氧化二铝含量17%~35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀。粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀。同时，粉煤灰中的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。4）掺加外加剂

外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少拌和用水且节约水泥，从而降低了水化热。为了延缓凝结时间，要加缓凝剂，凝结时间过早，将影响混凝土浇筑面的粘结，易出现层间缝隙，使混

凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝，宜加入膨胀剂。 三、施工控制技术 1、混凝土的拌制

在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。施工中确保砼拌制均匀密实，砼坍落度不要有大的差异。砼浇筑时，要确保砼质量均匀，要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。 2、混凝土浇注、拆模

大体积砼的浇筑应合理分段，分层进行，使砼高度均匀上升，砼浇筑应连续进行，间歇时间不能过长，在前层砼初凝前必须把后层砼浇上。浇筑应在室外气温较低时进行，尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，砼浇筑气温不宜超过28℃，若由于工程需要在夏季施工，在炎热的气候条件下应采取降温措施。则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。

在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

3、砼的养护混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度，影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，

则混凝土收缩越小。在养护的过程中必须严格控制混凝土的水化热，对拌和好的混凝土进行预冷却以降低温度，使浇筑后混凝土的最高温度与温度梯度最小，外界对混凝土的约束最小。在混凝土浇筑以后，采用预埋冷却水管，通循环水来降低混凝土的水化热温升；混凝土养护的目的是为了保证混凝土的正常凝结、硬化。混凝土养护时间过短，保持的湿度过低都会使得混凝土收缩变大，会引起裂缝。

四、结论 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨。大体积混凝土的裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。施工中采用合理的方法，结合多种预防处理措施，加强施工现场的管理，混凝土的裂缝是完全可以避免的。