關(guān)于大體積混凝土開裂原因與防裂措施分析

郭雋

摘 要：隨著社會的進步與發(fā)展，我國建筑施工建設(shè)項目進行得如火如荼，各種工程事故也頻繁發(fā)生，工程質(zhì)量受到社會各界的廣泛關(guān)注。大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，裂縫時有發(fā)生，對建筑物施工質(zhì)量帶來安全隱患。本文將對大體積混凝土開裂原因及防裂措施進行分析探討，從而促進建筑行業(yè)更好地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫問題；防治措施

1 前言

裂縫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常存在的問題，裂縫的出現(xiàn)對建筑物抗震能力起到一定影響，同時也對建筑物使用功能帶來不利。為改善這一現(xiàn)狀，相關(guān)單位應(yīng)對大體積混凝土開裂成因進行分析，通過科學(xué)手段來解決這一問題，確保建筑物處于安全狀態(tài)下。筆者分別從：大體積混凝土開裂原因、大體積混凝土裂縫防治措施，兩個方面來闡述。

2 大體積混凝土開裂原因

大體積混凝土開裂產(chǎn)生原因多種多樣，在外荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力一旦超過混凝土抗拉極限強度時便會產(chǎn)生裂縫。據(jù)此，施工人員在大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常只要求較小的拉應(yīng)力，因此在外荷載影響下大體積混凝土裂縫極少產(chǎn)生。

大體積混凝土收縮變形的發(fā)生，通常包括兩個方面，即：塑性收縮變形及干燥收縮變形。通常來說，混凝土在硬化前便處于塑性狀態(tài)，如若上部混凝土受沉降影響，便會導(dǎo)致不規(guī)則塑性收縮裂縫發(fā)生。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，隨著混凝土施工速度的加快，裂縫產(chǎn)生原因便是水泥水化熱溫度引起。

大體積混凝土厚度、體積都較大，缺乏較好的傳熱性能，水泥水化所散發(fā)的熱量均會集中在建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，長時間都無法釋放，最終形成較大的溫差。值得注意的是，溫度應(yīng)力與溫差的關(guān)系則是在正比例下，一旦溫差變大，溫度應(yīng)力便會逐漸增大，不僅如此，大體積混凝土施工過程中，在外界氣溫影響下，建筑物溫度應(yīng)力便會發(fā)生改變。而氣候的改變，會導(dǎo)致混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大溫差，據(jù)此，如何控制混凝土溫度應(yīng)力及散熱量成為一個值得思考的問題。

混凝土溫度裂縫問題大多出現(xiàn)在大體積的混凝土表面，或者混凝土結(jié)構(gòu)所在的區(qū)域溫差比較大。混凝土在完成澆筑的工作后，在凝結(jié)之前會與水泥產(chǎn)生反應(yīng)，而這個反應(yīng)會釋放出熱量，從而使混凝土的內(nèi)部溫度迅速上升。而如果出現(xiàn)大體積的混凝土，溫度的上升會在內(nèi)部迅速聚集，且難以散發(fā)出去，這就使得混凝土的內(nèi)部和外部溫差差距比較大，造成外部相對收縮而內(nèi)部相對膨脹，而在這個過程中混凝土的強度比較低，就會產(chǎn)生裂縫。

3 大體積混凝土裂縫防治措施

經(jīng)筆者研究，導(dǎo)致大體積混凝土裂縫發(fā)生的原因相對較多，主要包括：材料自身性能、外界氣候影響等方面，對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工而言，相關(guān)單位在混凝土施工中不僅需滿足施工要求，同時還需對混凝土抗裂性加以重視，避免裂縫的產(chǎn)生。筆者將從：嚴(yán)格選擇原材料、采取科學(xué)施工工藝、加強混凝土養(yǎng)護里的、加強工程質(zhì)量管理，等方面來闡述。

3.1 嚴(yán)格選擇原材料

大體積混凝土表面小、體積大，這些特征均會導(dǎo)致溫差的產(chǎn)生，最終出現(xiàn)裂縫。據(jù)此建筑企業(yè)在工程施工中應(yīng)嚴(yán)格選擇混凝土材料，在配比設(shè)計過程中應(yīng)滿足施工要求，避免使用過量水泥，這也是確保混凝土絕熱效果的實現(xiàn)。對于混凝土施工而言，水泥不僅應(yīng)具備一定高活性，同時還應(yīng)確保水泥的低發(fā)熱，為了滿足這兩個條件，則應(yīng)選擇高強礦渣硅酸鹽水泥。

值得注意的是，混凝土產(chǎn)生的熱膨脹系數(shù)與相應(yīng)膨脹系數(shù)有著緊密聯(lián)系，據(jù)此相關(guān)人員在材料配置中應(yīng)盡量選擇膨脹系數(shù)低的材料，從而降低混凝土裂縫的產(chǎn)生率。經(jīng)實踐研究，應(yīng)選擇較大粗骨料原材料，并降低水泥使用量，避免因混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫。施工人員通過攪拌材料可減少水泥發(fā)熱狀況，并在配比中加入適量粉煤灰，提高混凝土溫升速率。

3.2 采取科學(xué)的施工工藝

為確保大體積混凝土的有效實施，建筑企業(yè)應(yīng)盡量采取科學(xué)的施工工藝，目前來看，大體積混凝土澆筑方案有三種，即：全面分層、斜面分層、分段分層。為降低澆筑過程中溫度回升的發(fā)生，應(yīng)加快澆筑速度，并在短時間內(nèi)覆蓋新的混凝土。與此同時建筑企業(yè)還應(yīng)采取臺階式澆筑方法，大大縮短混凝土暴露時間。

在冬季施工中，為降低熱量損失，建筑企業(yè)應(yīng)盡量采取暖棚法及蓄熱法，在混凝土養(yǎng)護環(huán)節(jié)，應(yīng)確保表面溫度的合理性，降低混凝土表面及內(nèi)部溫差的發(fā)生，從根本上預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。此外建筑企業(yè)還應(yīng)根據(jù)氣候條件來實施控溫措施，按一定需要對混凝土建筑后的內(nèi)外溫度進行測定，根據(jù)實際情況減少或增加保溫層，將溫差盡量控制在25℃范圍內(nèi)。

3.3 加強混凝土養(yǎng)護力度

經(jīng)筆者研究，大體積混凝土中干縮裂縫的發(fā)生極其頻繁，主要集中在混凝土養(yǎng)護時期及建筑時期。當(dāng)水泥中的水分被蒸發(fā)便會導(dǎo)致混凝土干縮現(xiàn)象的發(fā)生，由于這種干縮屬于物理性質(zhì)，無法掌控。隨著水泥材料中水分的蒸發(fā)，混凝土水分流失程度逐漸加深，導(dǎo)致變形的產(chǎn)生。

由于混凝土外部溫度變化相對較大，在水分散失影響下混凝土便會發(fā)生變形，而內(nèi)部相對封閉，水分散失的速率比較慢，這使得變形的曲度比較小，導(dǎo)致力不平衡產(chǎn)生擠壓，使得混凝土產(chǎn)生了裂縫。為預(yù)防干縮裂縫的產(chǎn)生，建筑企業(yè)還應(yīng)采取有效的預(yù)防對策：盡可能降低水泥使用量，且盡量選擇中地?zé)崴?。由于混凝土受水灰干擾率較高，如若水灰大，材料干縮程度則會變大，據(jù)此應(yīng)對混凝土中的水灰比合理配置，從而降低混凝土被影響的程度。與此同時建筑企業(yè)還應(yīng)對混凝土養(yǎng)護工作有效落實，根據(jù)實際情況來延長工程養(yǎng)護周期，如若是冬季，則需通過涂刷養(yǎng)護劑，做好保溫工作。

3.4 加強工程質(zhì)量管理

（1）事前質(zhì)量控制。事前控制指的是在正式進行施工建設(shè)之前對施工質(zhì)量的控制，主要包括設(shè)定施工工程的質(zhì)量目標(biāo)、控制成本投入、審核并完善建筑設(shè)計的圖紙、選擇合理的工程管理模式、購進合格的原材料、選定高職業(yè)素質(zhì)的施工人員、準(zhǔn)備先進高效的施工機械設(shè)備。

（2）事中質(zhì)量控制。對工程的事中質(zhì)量控制具體指的是對工程施工過程中的質(zhì)量控制措施。事中質(zhì)量控制是避免混凝土砌塊墻體裂縫通病問題發(fā)生的主要階段，具體策略包括對施工過程的全面控制以及對具體施工工序的重點控制?？刂苹炷疗鰤K墻體的質(zhì)量，在事中質(zhì)量控制過程中的具體操作包括以施工的整體方案為基礎(chǔ)進行技術(shù)交底、具體嚴(yán)格檢查每一道相關(guān)工序、驗收隱蔽工程以及做好對質(zhì)量事故的處理和對成品的保護工作。對于墻體結(jié)構(gòu)中容易發(fā)生質(zhì)量通病的部位，應(yīng)在施工的過程中嚴(yán)格檢查，做到規(guī)范化管理。

（3）事后質(zhì)量控制。事后的質(zhì)量控制，是在完成了工程施工之后，直到保質(zhì)期結(jié)束之前階段的質(zhì)量控制。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土工程滲水和開裂的情況時，必須立即進行整改，直到改至合格標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)單位在完成了自檢和初步驗收工作之后，在之后的竣工驗收過程中，需要根據(jù)規(guī)定，對建筑質(zhì)量進行評級。

4 結(jié)束語

對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)來說，出現(xiàn)裂縫是比較常見和普遍的行為，造成裂縫的原因也是比較多樣的，這就客觀上增加了預(yù)防的難度。而裂縫會影響建筑物的質(zhì)量，降低其使用性，對人們的人身和財產(chǎn)安全都是一個比較大的威脅。這就需要對裂縫的情況進行區(qū)別對待，采取各種有效的措施來進行預(yù)防和處理，從而保證建筑的承載能力不被破壞。

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