大體積混凝土裂縫的成因及預(yù)防

王宏宇

（廈門市廣科建設(shè)有限公司， 福建 廈門 361000）

0 前言

在大體積混凝土技術(shù)被普遍應(yīng)用的現(xiàn)在，所引起出現(xiàn)裂縫問題的原因有眾多，主觀的客觀的，針對(duì)這些原因要正面看待，要從施工之初就考慮到問題的后果然后采取針對(duì)性措施從頭源就開始杜絕前期安全隱患。本人曾負(fù)責(zé)廈門醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校工程-實(shí)訓(xùn)樓D 的監(jiān)造，建筑框架結(jié)構(gòu)為五層15267 平方米，合同價(jià)為3265萬元的嘉庚風(fēng)格，在擔(dān)任此項(xiàng)目經(jīng)理期間，獨(dú)立完成現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)籌及各部門的協(xié)調(diào)工作，在對(duì)樓板砼開裂的預(yù)防中親自組織施工，并做好有效控制，準(zhǔn)備做市優(yōu)項(xiàng)目，故此篇就其裂縫產(chǎn)生的原因和相對(duì)應(yīng)的有效預(yù)防措施展開討論，希望和建工人士互相學(xué)習(xí)共勉。

1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 外界溫差的影響

大體積混凝土在建筑施工期間段，混凝土的施工澆筑溫度會(huì)隨著環(huán)境氣溫的改變而隨之發(fā)生變化。當(dāng)外部氣溫升高時(shí)，施工澆筑溫度也隨之升高；當(dāng)外部氣溫降低時(shí)，施工澆筑溫度也隨之降低，這反復(fù)變化的驟大溫差，在專業(yè)術(shù)語上叫做溫度應(yīng)力，而特別是在施工澆筑混凝土的時(shí)候，若內(nèi)外產(chǎn)生過大的溫度差異，溫度應(yīng)力過大時(shí)，對(duì)后期不僅會(huì)造成一些施工問題，還會(huì)留存一些安全隱患。大家都知道大體積的混凝土不易散熱，所以這種忽高忽低的溫差是建筑后期產(chǎn)生裂縫的原因之一。

1.2 混凝土收縮

混凝土是混合物，其中有1/5 的水是用來凝固水泥的，使得水泥成型，并保持想要的結(jié)構(gòu)造型，剩下的4/5 的水都蒸發(fā)了，當(dāng)水分都蒸發(fā)后混凝土的體積也會(huì)減少，減少后的狀態(tài)由于外界因素存在的情況下再次吸水之后，其體積又會(huì)增大，就這樣一直處于縮小增大循環(huán)中，其建筑的內(nèi)部和外部就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的裂縫，有些裂縫是在建筑外表可以修復(fù)，但是有些裂縫是在建筑里面，目前是沒有辦法把建筑內(nèi)壁破開進(jìn)行修復(fù)的，只能隨著年限增長在進(jìn)行整體建筑推翻重修，可想而知所帶來的修筑工作量的難度。

1.3 水泥水化熱

所謂的水泥水熱化，簡(jiǎn)單來說就是水泥在發(fā)生硬固水化的過程中所產(chǎn)生的一定比例的熱量，它是前期建筑表面產(chǎn)生溫度裂縫的最主要的原因。水泥水化期間所產(chǎn)生的的熱量，和混凝土表面積所能散發(fā)的熱量不成正比，所以導(dǎo)致大部分熱量都集中在混凝土內(nèi)部，熱量沒有辦法散出，就會(huì)使得混凝土內(nèi)部溫度高于外部溫度，就會(huì)出現(xiàn)表面裂縫現(xiàn)象。在水泥水熱化過程中，混凝土內(nèi)部最高的溫度一般多發(fā)生在剛澆筑的最初3-5 天范圍內(nèi)，溫差范圍也多在20-30 度之間，隨著時(shí)間的遞增混凝土的散熱也會(huì)受到各種約束，達(dá)不到最初的散熱量，所帶來的后果就是內(nèi)部混凝土之間的拉力變形，就會(huì)出現(xiàn)之前所提到的內(nèi)部裂縫問題。

1.4 混凝土材料及配合比

混凝土是由多種單一材料混合而成的，比如需要用到水泥，沙子，石子，水等，在配比的過程中有著嚴(yán)格的配放比例，每一種材料多一點(diǎn)少一點(diǎn)都會(huì)對(duì)后期混凝土所產(chǎn)生的結(jié)果有影響。水泥的品種選擇，會(huì)直接影響混凝土的固化強(qiáng)度；沙子和石子的類別選擇，會(huì)影響和水泥之間的混合粘合度；水的多少投放量，會(huì)影響混凝土的固化時(shí)間。以及各種材料所投放的時(shí)間、投放后進(jìn)行攪拌的時(shí)間，不過這些都是可以調(diào)劑的外在因素，只要施工人員在前期做好計(jì)劃，對(duì)前期材料的選用和配比有著嚴(yán)格把控，那么就能很大程度上避免后期混凝土所出現(xiàn)的裂縫問題了。

1.5 施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)

對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)，就要說到相關(guān)的施工及維護(hù)人員了，必須要專業(yè)的，什么時(shí)候該怎么做，必須要求嚴(yán)格執(zhí)行，比如模具固化的拆卸時(shí)間，拆卸時(shí)間過早會(huì)造成混凝土固化程度不足，在進(jìn)行上層施工的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)下層混凝土塌陷和裂縫現(xiàn)象；對(duì)混凝土材料的混搗方式，方式不對(duì)或者混搗時(shí)間過短，就會(huì)造成材料混合不均勻，在施工時(shí)表層鋪設(shè)不平整或者無法進(jìn)行正常鋪設(shè)等情況；對(duì)成型混凝土的保護(hù)加蓋，在前期對(duì)于剛成型的混凝土不在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期進(jìn)行加蓋保護(hù)，就會(huì)使混凝土超強(qiáng)度失水，改變?cè)臼湛s程度，后期就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部收縮裂縫的情況。要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)工作必須嚴(yán)格管理，不管是人員還是場(chǎng)地設(shè)備，務(wù)必重視，否則出現(xiàn)的后果，不僅使前期的工作功虧一簣，還會(huì)使后期的工作無法推行，最后造成難以估量的損失。

1.6 其他原因

這里說的其他原因就是一些不可控的天氣及溫度的原因了，或者是始料未及的突發(fā)事件，這些雖說不可控但是前期我們還是也要想到如發(fā)生這種情況的應(yīng)對(duì)措施，做好備用方案，將損失降到最低。還有就是大家討厭的“豆腐渣”工程，開發(fā)商為了控制成本，牟取暴利，采用一些廉價(jià)質(zhì)量又次的材料，他們就不考慮施工后果，不過在近些年已經(jīng)被政府相關(guān)部門嚴(yán)查，但是還不乏有一些膽大者。

2 大面積混凝土裂縫如何預(yù)防

2.1 合理用料，科學(xué)調(diào)配

首先選用合適的水泥，控制好水泥用量可以很大程度上減少水熱化熱量，從而降低內(nèi)部溫度，使其內(nèi)外溫差保持差不多的水平，這樣散熱也會(huì)比較穩(wěn)定；其次選用大顆粒的粗砂，砂子顆粒越大，混凝土的外部表面積就會(huì)越小，隨之所用到的水量也會(huì)減少，一般的施工隊(duì)都會(huì)選用中等的粗砂粒來作為混用材料，如遇到夏季高溫天氣，也可提前用水給砂粒降溫，以保持低溫，減少因外界溫差的原因而引起的混凝土裂縫問題；再次投放煤灰混合，據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果表明，摻雜一定比例的煤灰會(huì)比同等量的水泥所釋放的水化熱熱量低，也因?yàn)檫@樣所投放的用水量也就少了，大大減少了混凝土固化后體積的減少情況，針對(duì)混凝土的收縮所造成的裂縫問題有明顯的改善效果，而且煤灰和砂子混合后，其中兩者所含的礦物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也防止了混凝土后期的裂縫問題；最后可以選用一些有用的添加劑，比如常用在建筑方面的減水劑，添加之后，可以在同等量材料的用水計(jì)量上比原本的用水量要少，所以也可以減少熱量，從而避免因水泥水熱化原因混凝土裂縫問題的產(chǎn)生。

2.2 優(yōu)化澆搗方法

說到澆搗，可采用不同的方式，根據(jù)施工的時(shí)間段不同，澆搗的順序也不一樣。首先運(yùn)輸澆搗的方式現(xiàn)在有多種，有大型的攪拌運(yùn)輸車、運(yùn)輸泵等，根據(jù)施工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況采用合適的澆搗運(yùn)輸方式。在進(jìn)行大體積的混凝土施工時(shí)一定還要觀察當(dāng)時(shí)的天氣及氣溫，盡量選擇適宜的涼爽天氣進(jìn)行施工，以保持混凝土材料的低溫條件，這都是在澆筑前所要注意的幾點(diǎn)，那么在澆筑中一定要遵循幾條基本原則“同時(shí)進(jìn)行，逐層推進(jìn)，一次成型”，穩(wěn)中出效率，在第一次澆筑后還要進(jìn)行一次養(yǎng)護(hù)，就是所說的“振搗”，振搗主要是讓混凝土混出來的材料在鋪設(shè)后能貼合的更緊密，把其中的空氣振出來，這里千萬注意不要漏振，以防萬一可以進(jìn)行二次振搗，以減少后期裂縫的出現(xiàn)。

2.3 溫度控制

關(guān)于溫度控制屬于養(yǎng)護(hù)類的工作了，主要是在澆筑后期對(duì)混凝土的溫度和濕度的控制，因?yàn)榛炷烈灿袩崦浝淇s的物理屬性，根據(jù)這種屬性，我們可采用一些棉絮、塑料膜、木板對(duì)混凝土進(jìn)行加蓋養(yǎng)護(hù)，來人為控制混凝土在固結(jié)期間內(nèi)外的溫差，從而來控制混凝土的變形，使混凝土的強(qiáng)化度達(dá)到最高值。施工人員也可根據(jù)當(dāng)時(shí)的溫度和固結(jié)情況來判斷是否取消加蓋養(yǎng)護(hù)措施，多觀察混凝土的不同位置，針對(duì)出現(xiàn)的不同情況，采取不同的養(yǎng)護(hù)措施，該蓋就蓋，該通風(fēng)就通風(fēng)，盡量多養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，也可降低出現(xiàn)裂縫的概率。

3 結(jié)束語

綜上所述，大體積混凝土建筑施工首先要從開始就采取針對(duì)性措施，在前期、中期、后期所要求的條件都要滿足，這當(dāng)然很困難，但是如果不做到最好的話后期所帶來的環(huán)境、社會(huì)、安全等問題對(duì)大家來說都是危害極大的，所以相關(guān)的政府部門一定也要做好嚴(yán)厲的把控，不定期抽查，從根本上預(yù)防大體積混凝土的裂縫問題，從而做到長治久安，利國利民之舉。

4 結(jié)語

通過對(duì)大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因和前期預(yù)防措施的淺談，讓大家明白出現(xiàn)裂縫大部分原因是和溫度有關(guān)，控制溫度，科學(xué)合理的材料配比，就能很好的防止大體積混凝土裂縫的發(fā)生。