大体积混凝土施工的裂缝产生的原因及控制

大体积混凝土施工的裂缝产生的原因及控制

本文分析了工程建设施工中存在的大体积混凝土结构裂缝的质量通病，对其产生的原因进行分析，在此基础上提出针对性的防止或改进措施，可有效的防止大体积混凝土裂缝的存在。从而保证整体工程结构的耐久性和工程寿命，确保工程质量。 1、大体积混凝土裂缝的概述

所谓大体积混凝土即混凝土结构实体物最小尺寸不小于1m的大体积量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。在通常情况下，按大体积混凝土形成裂缝的不同深度，可分为表层裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝三种。其中，贯穿裂缝危害性最严重，深层裂缝次之，前者是结构断面完全切断，后者是结构断面部分切断。处于基础的约束范围内，危害性较小是表层裂缝，但它是产生其它各种裂缝的充分条件，一般在大体积混凝土裂缝中很难避免，可随时间的久远发展到深层裂缝，甚至贯穿裂缝的程度。因此，需尽量采取有效措施减少或者预防，也是可以完全避免的。

2、大体积混凝土裂缝的产生原因及防止措施

造成大体积混凝土裂缝施工的因素有：如混凝土水化温升裂缝，环境温度，约束条件等，这些都与施工时外界环境、混凝土本身质量、施工过程技术工艺相关。外界气温变化。大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。

温度应力是由于温差引起温度变形而造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60℃-65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。 混凝土的收缩。混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的，而约80%的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，在混凝土内部产生很大的收缩应力，导致混凝土的裂缝。影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。水泥水化热。水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥产生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大，产生温度应力和收缩应力。水化热产生的混凝土内部最高温度，多发生在浇筑后的最初3天至5天，以后逐渐降低，这与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关。

（1）收缩裂缝

收缩裂缝包括表面裂缝和贯穿裂缝，主要是指呈现在混凝土表面的那种网状、细小、不规则的裂缝，对工程结构性能影响大。当大体积混凝土收缩时，受水泥水化释放热量所产生的温度梯度的收

缩应力，导致工程大截面结构开裂、变形甚至破坏。其中，表面裂缝一般出现在混凝土龄期的第3～4天，那时混凝土抗拉强度很低，如果产生的温差拉应力超过极限，混凝土表面就会产生裂缝。贯穿裂缝一般在混凝土浇筑数天后的降温阶段，其中降温产生的收缩，加上混凝土硬化结构的收缩两种拉应力，超过混凝土的极限抗拉强度，便会产生贯穿裂缝，危害较大。

防止收缩裂缝产生的控制措施，须注重加强早期对混凝土的养护，适当延长养护时间，达到保持适宜温度和湿度两方兼收的效果。一是在混凝土尚处于凝固硬化阶段，适宜的潮湿，可防止混凝土在水化放热温度升高的一段时间内，因速度较快导致的表面脱水而产生干缩裂缝。它减小表面的温度梯度，加强了散热，也使水泥的水化作用能够在顺利的进行下来提高混凝土的抗拉强度，从而与水化温升时产生的内拉应力相抗衡，有效地防止了裂缝的产生。二是当混凝土处于降温阶段时，为保证降温的速率不致太快，须严格的做好保温覆盖养护措施，特别是在冬季施工时节，注意混凝土覆盖的保温时间可适当的延长，并涂刷养护剂，以此来减小内表温差直接导致的开裂趋势，减缓应力发展，同时，延长散热时间，用混凝土的强度潜力及材料松弛性，使产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止贯穿裂缝的产生。 （2）干缩裂缝

干缩裂缝是在混凝土受内外水分蒸发的程度不同，所产生变形程度不同的裂缝。在通常情况下，混凝土水分流失过快，裂缝变形

的程度也大。同时，相对的湿度越低，就越易产生干缩裂缝。出现的时间在浇筑完毕后的一周左右，或者养护结束后的一段时间，多为表面的浅细裂缝，呈平行线状或网状，宽度一般集中在0.05～0.2之间。干缩裂缝会使外界侵蚀物质从裂缝中，较为容易的进入到混凝土的内部，并通过保护层后引起钢筋的锈蚀，直接诱发钢筋混凝土的耐久性等等。主要影响因素有混凝土水灰比、水泥成分和用量、集料性质和用量、外加剂的用量等有关。

采取的预防控制措施有如：选用中低热和粉煤灰的水泥，降低混凝土中的水泥用量；在工程成本允许又可保证混凝土强度的前提下，尽量降低水灰比的数值，必要时可掺加合适的减水剂以改善混凝土的工作性能；严格控制砂、石粗细骨料的含水率以及其他原材料，控制好混凝土的用水量使之不能大于配合比设计所给定的用水量；采用合理的浇筑工艺，比如说：可以通过采用可薄层混凝土浇捣施工，确保每层厚度控制在不大于50cm，比较均匀的加快混凝土的热量散发，提高混凝土结构整体的弹性模量的分层施工法。或者在保证工程质量和施工方便下，留设工程结构施工混凝土的收缩缝，减少收缩的约束，对预防裂缝产生起到一定作用的设置施工缝的方法等。

（3） 塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩裂缝，一般在干热或大风天气出现，多呈中间宽、两端细，而且互不连贯、长短不一的裂缝状态。裂缝一般较短的集中在长20cm～

30cm区间，较长的便可达2m～3m，宽1～5。其产生主要原因为，由于在终凝前，混凝土几乎没有强度或强度很小，受高温或较大风力的影响，表面失水过快，造成混凝土的产生较大的负压而出现了体积急剧收缩，此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩而产生龟裂。影响塑性混凝土收缩裂缝的主要因素有施工时外界的环境温度和风速、混凝土的凝结时间、水灰比、相对湿度等相关。预防塑性收缩裂缝主要控制措施有，在混凝土面临着高温和大风天气时，要设置遮阳和挡风设施给予及时养护；坚持选择具有早期较高强度和干缩值较小的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；及时在混凝土浇筑完成后，用塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等覆盖在混凝土结构表面，保持终凝前的湿润。或者根据混凝土结构具体情况、施工条件、周围环境，选择喷洒养护剂等合适的养护；及时浇水均匀湿透基层和模板，防止从混凝土内吸收水分；严格控制在施工过程中随便向混凝土中加水，尽量减少混凝土中水泥及水的用量。 3、结语

总之，有效防止大体积混凝土施工裂缝的产生，应该注意外界环境的影响，选择合适的温度下来进行混凝土浇筑。及时采取相应的保护措施，如覆盖养护等来适宜外界环境温度剧烈变化，提高混凝土的温度应力。以及提高原材料的使用，严格执行设计配合比例和施工工艺流程水平等各种手段，从各个方面、各个环节来防止控制大体积裂缝的产生，从而保证工程结构的安全性能和使用寿命。 参与文献：

[1]霍凯成.大体积混凝土结构裂缝控制及防治措施[j].哈尔滨商业大学学报，2002.

[2]黄诈继.大体积流态混凝土工程裂缝控制研究[m].黄河水利出版社，2003.

[3]混凝土研究协会.混凝土裂缝检测、控制与修补新技术[j].中国科技，2005.