建筑工程大体积混凝土裂缝产生原因及对策

时间：2024-07-28

倪守清

（福建六建集团有限公司，福建福州 350028）

0 引言

在建筑工程施工期间，经常会使用大体积混凝土，由于混凝土自身的体积比较大，又有着较大的内外温差，在内外约束的条件下，会增加裂缝问题产生的可能性，进而会对工程整体质量产生不利影响。为保证工程质量，相关工作人员应严格要求，从根本上对裂缝产生的原因进行分析。

1 大体积混凝土裂缝产生原因

1.1 在混凝土升温阶段易产生表面裂缝

大体积混凝土在硬化期间的水泥水化环节，常常会生成一系列水化热，导致混凝土中心和基础块中部温度上升，而混凝土表层及边界在气温的影响下，温度不高，如此一来就会产生内外温差，混凝土内部出现压应力，表层出现拉应力，如果温差超过限度，那么其所生成的温度应力会使新浇筑混凝土出现裂缝，依据规范及图纸需求，此时就需要将温差把控在25 ℃以下。

1.2 在混凝土降温阶段易产生贯穿裂缝

在温度下降的状况下，混凝土中产生的热量散热现象会导致混凝土产生收缩反应，并且在混凝土凝结期间，会因为内部拌合水的流失，加之胶质体凝结的作用，从而增加混凝土开裂问题产生的概率。上述两种收缩受结构自身以及基底的限制，会产生较大的拉应力，当其达到一定限度的时候，会对混凝土基础全断面产生一定的贯穿，进而衍生结构性裂缝问题。

2 大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的技术措施

2.1 减少水泥水化热与变形问题

在混凝土配制期间，应尽可能地选用低水化热的水泥品种，比如火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合水泥等。对混凝土后期的强度进行充分利用，适当减少每立方米混凝土中水泥的用量。据相关试验结果表明，水泥每增减10 kg，水化热将会致使混凝土的温度升降1 ℃。为减少水泥水化热的产生，可使用一些粒径较大、级配良好的粗细骨料，或适当添加粉煤灰等掺和料或者是相应的缓凝剂与减水剂等。在对混凝土进行拌和时，还可以兑一定量的膨胀水泥或是微膨胀剂，从而使混凝土得到补偿收缩，使混凝土的温度应力得以降低。当大体积混凝土平面尺寸较大时，可以对后浇缝进行合理设置，从而使外应力与温度应力得以降低。

2.2 降低混凝土的温度差

为切实降低混凝土的温度差，在混凝土搅拌过程中，可使用低温水或者是冰水，设置遮阳装置防止阳光对其直晒，如果运输工具具备条件也需要搭设避光设施，从而使混凝土拌合物的入模温度得以降低。此外，也可以添加相应的缓凝型减水剂，例如木质素磺酸钙等。在入模过程中，应采用合理措施改善模内通风，从而使模内存在的热量更好的散发出去。

2.3 做好施工期间的温度控制工作

在完成混凝土浇筑工作后，施工人员要充分发挥徐变属性，减少温度应力。在夏季应预防混凝土暴晒并进行保湿处理，在冬季要及时完成保温覆盖工作，避免出现较大温度梯度。同时，还需要完成养护工作，规范拆模周期，延缓降温时长，全面发挥混凝土的应力松弛效应。与此同时，施工人员还要及时监测及管控温度，加强信息调控，混凝土内部及外部温度差应控制在25 ℃之内，基面温差与基底面温差应控制在20 ℃之下。不仅如此，还需要及时调控保温及养护措施，避免出现有害裂缝。

2.4 对混凝土坍落度构成影响的因素

2.4.1 混凝土原材料

由于沙河水洗砂存料的时间与批次不同，含水量的稳定性存在一定问题，而且通过开展相关试验确定含水量存在比较大的局限性，一般情况下，粗骨料的含水量比较稳定，但是在某些情况下也会产生一定的变化，这是因为骨料厂采取的存放方式大多都是开放式的，雨后骨料的含水量会产生一定的改变，拌制时骨料的吸水率不同也会对混凝土坍落度产生一定的影响。

2.4.2 机械和搅拌时间

通常来说，混凝土的搅拌时间长会加大骨料的吸水量，降低混凝土熟料中自由水分的含量，从而影响混凝土的坍落度。另外，混凝土搅拌机计量系统误差也会影响混凝土的坍落度，混凝土的配合比往往是经过准确的计算并通过很多次试配调整得出的，计量的准确度如果存在问题，均会致使单位内材料比表面积发生变化，从而使混凝土的坍落度产生一定的损失。

2.4.3 混凝土的浇筑时间

混凝土的坍落度也会受到其浇筑时间的影响。一般来说，早晚因气温较低，水分蒸发较慢，所以早晚对其产生的影响较小；而中午和下午温度较高，水分蒸发较快，所以，对混凝土坍落度产生的影响较大。

3 建筑工程大体积混凝土质量保证措施

（1）在施工之前，施工管理者要及时完成大体积混凝土方案交底工作，强调职责，把责任落实到具体的人。

（2）安排专门的工作人员监督搅拌站，及时监督砂石含泥量、水泥以及外加剂等材料，确保混凝土质量可靠。

（3）在浇筑混凝土过程中，采取自然流淌分层浇筑手段，分层厚度通常为50 cm，在浇筑上层混凝土前，还需要尽量散发热量，确保混凝土的温升值减少，逐步缩减混凝土内外温差和温度应力。

（4）水的温度对混凝土出机温度产生的影响是最大的。在搅拌混凝土的时候，如果天气较热，可以在砂、石堆场上对遮阳棚进行搭设，在必要的情况下还可在使用前采用冷水对其进行冲洗。

（5）为了保证混凝土上下层不出现冷缝，下层混凝土在初凝前需确保上层混凝土振捣顺利。在进行振捣时，还要嵌入5 cm，同时按照快插慢拔的方式予以操作。针对振捣周期而言，需以表层有浮浆产生而且并不下沉作为基准，同时要在20～30 min后完成二次振捣工作。

（6）确保混凝土充分养护。为优化湿度保持与成效，养护人员可采用保温材料（棉毡）蓄热保温养护，并在棉毡上下各铺一层不透风的塑料薄膜，这种方式不仅可以让湿度与温度保持在恰当的水平，还可以降低养护支出，和其他温度、湿度保持材料相比较，投入较低。其次，养护人员应根据温差对保温养护的厚度进行调整，尽可能确保混凝土内外温度差异不超过25 ℃，防止混凝土出现重大开裂问题。