大體積混凝土開裂的起因及防裂措施

黃嘯

1 引言

現(xiàn)階段，建筑施工技術(shù)雖然已發(fā)展較為完善，施工技術(shù)正在日益提升，大體積混凝土施工存在開裂問題，必須嚴(yán)格把握施工環(huán)境、設(shè)備、方法等因素，待混凝土完成澆筑以后，加強(qiáng)不定期養(yǎng)護(hù)，防止出現(xiàn)混凝土開裂問題。筆者根據(jù)自身多年的建筑施工經(jīng)驗，主要分析大體積混凝土開裂的起因，探討防裂措施。

2 大體積混凝土開裂起因分析

2.1 溫度應(yīng)力

在建筑工程中，之所以會發(fā)生裂縫問題，溫度應(yīng)力影響最為常見，也就是所謂的溫度裂縫，由溫差所致。在混凝土澆筑開始階段，大量水逐漸化熱，因為混凝土不會產(chǎn)生熱傳導(dǎo)，使得混凝土內(nèi)部凝聚了大量熱量，進(jìn)而增加了內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度，由于表面溫度過高，使得混凝土內(nèi)部、外部之間產(chǎn)生較大溫差度。處于該類狀態(tài)下，由于混凝土抗壓強(qiáng)度與凝結(jié)初期拉應(yīng)力不相符，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫問題。同時，在拆模前期，混凝土表面溫度降低幅度較大，在整個過程中，會引起溫度急劇下降，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫問題。若混凝土內(nèi)部溫度較高，在熱量散發(fā)時，溫度降低至最小值，則混凝土最高溫度差值，可計算為內(nèi)部溫差，處于這種狀態(tài)下，就會出現(xiàn)裂縫問題。

2.2 塑性收縮

由于水泥存在較大活性，若混凝土溫度過高，就會提升混凝土開裂速度。在塑性收縮過程中，混凝土分泌水量也會隨之減少，若無法及時補(bǔ)充所蒸發(fā)水分，混凝土將處于一種塑性狀態(tài)，如果受到外界拉力作用，混凝土就會產(chǎn)生不同程度裂縫。由于裂縫出現(xiàn)，就會增加水分蒸發(fā)，進(jìn)而就會產(chǎn)生惡性循環(huán)，使得裂縫范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.3 其他原因

由于收縮強(qiáng)度的不同，也會出現(xiàn)不同裂縫，例如干燥收縮、碳化收縮等。如果混凝土硬化過程中，整體環(huán)境較為干燥，混凝土內(nèi)部水分將逐漸向外揮發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生干縮變形，出現(xiàn)混凝土裂縫。

3 大體積混凝土防裂的技術(shù)現(xiàn)狀分析

在土建建筑中，運用混凝土防裂技術(shù)，主要是滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的相關(guān)要求，同時提升建筑美觀效果。所以，我國建筑施工十分注重混凝土防裂技術(shù)的運用，在選擇施工材料時，必須注重適合性，確保防裂效果得以有效提升。在實際施工中，混凝土防裂技術(shù)在控制建筑溫度的同時，還能有效改善室外溫度，減少能源的消耗。同時，土建施工企業(yè)按照實際情況，合理選擇材料，避免建筑外墻發(fā)生腐蝕問題，影響建筑使用壽命。

3.1 技術(shù)適用范圍十分廣泛

針對磚混結(jié)構(gòu)以及剪力墻結(jié)構(gòu)，均可達(dá)到良好的保溫效果，在原有建筑外墻、新建外墻的防裂改造均十分適用。同時，隨著人們對于建筑安全性、穩(wěn)定性要求的提升，通過混凝土防裂技術(shù)的運用，能夠促進(jìn)混凝土內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)的溫差改善，進(jìn)而保障建筑安全性和穩(wěn)定性。

3.2 具有良好的保溫效能

在進(jìn)行大體積混凝土施工中，所選擇施工材料，例如外加劑、水泥、粗骨料，可有效消除任一單元的冷熱影響，一般選擇輕質(zhì)的新型施工材料，能夠有效發(fā)揮溫差、收縮控制效果，達(dá)到良好的防裂目的。

3.3 有效保護(hù)主體結(jié)構(gòu)

在土建建筑工程中，運用混凝土防裂技術(shù)，在混凝土施工中，可減少建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力，避免因熱脹冷縮原因，導(dǎo)致出現(xiàn)非結(jié)構(gòu)性斷層或者斷裂，

3.4 促進(jìn)室內(nèi)環(huán)境的改善

選擇混凝土防裂技術(shù)，還能有效提升保溫和隔熱效能，減少室內(nèi)熱量的消耗，提升室內(nèi)熱量穩(wěn)定性。同時，如果遇到風(fēng)霜天氣，避免外圍墻體遭到濕潤，確保室內(nèi)處于清潔和溫?zé)釥顟B(tài)，能夠為建筑使用者創(chuàng)造一個舒適和溫馨的環(huán)境。

4 大體積混凝土的施工問題分析

近年來，社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得建筑需求量呈逐年增加趨勢，質(zhì)量要求也是隨之提升，人們也日益注重節(jié)能環(huán)保，尤其是建筑性能、質(zhì)量上，更為注重安全性、穩(wěn)定性。通過混凝土防裂技術(shù)的運用，有效促進(jìn)了建筑環(huán)保和質(zhì)量，但在具體施工中，仍然存在諸多問題。

4.1 施工技術(shù)不夠成熟

在土建建筑工程中，混凝土防裂技術(shù)的運用尚不成熟，使得技術(shù)規(guī)范缺乏，專業(yè)人員較少，約束了混凝土防裂技術(shù)的推廣、運用，無法實現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢的最大化。由于施工技術(shù)的不完善，使得混凝土施工控制不夠嚴(yán)格，進(jìn)而影響了混凝土的整體質(zhì)量，產(chǎn)生裂縫問題。

4.2 施工材料問題

土建建筑工程使用混凝土材料，盲目效仿、一味追求低廉成本的案例較多，在未綜合考慮建筑環(huán)境、整體氣候的狀態(tài)下，選擇不符合建筑環(huán)境的施工材料，使得溫差控制和收縮控制效果降低。同時，針對施工材料質(zhì)量驗收，缺乏相關(guān)監(jiān)管意識，日常保管不合理，對材料使用性能造成嚴(yán)重影響，在建筑完成后，就會由于材料原因，產(chǎn)生混凝土裂縫問題。

4.3 設(shè)計缺陷

在使用防裂技術(shù)施工前，施工設(shè)計是基礎(chǔ)，在開展設(shè)計時，必須按照工程實際狀況設(shè)計，綜合考慮建筑的溫濕度、區(qū)域氣候等條件，按照上述因素條件，選擇適合施工材料，運用科學(xué)施工工藝，以確?；炷潦┕ず侠硇?。然而實際施工中，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計方案、建筑施工存在不相符問題，使得施工人員隨意更改設(shè)計方案，不按照原定設(shè)計方案進(jìn)行施工。

4.4 缺乏混凝土防裂意識

在具體施工中，某些建筑設(shè)計、施工人員，缺乏建筑防裂意識，尚未認(rèn)識到這項技術(shù)的科學(xué)性、重要性，導(dǎo)致一些可以使用該項技術(shù)的建筑，并未運用。在混凝土施工中，人為意識不注重混凝土防裂，是混凝土施工最基礎(chǔ)的問題。

4.5 施工原因

在實際施工中，大部分施工企業(yè)操作不嚴(yán)格，許多企業(yè)不重視施工設(shè)計，不注重操作標(biāo)準(zhǔn)，過分追求工期，引起混凝土防裂效果不佳。此外，因為施工供需不科學(xué)，沒有按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，如混凝土材料配置過程中，操作者責(zé)任感不強(qiáng)，導(dǎo)致混凝土、入模等過程中存在較多雜質(zhì)，加上保漿時間不夠充足，使得混凝土材料不滿足相關(guān)規(guī)范。實施混凝土施工過程中，因操作十分不嚴(yán)格，對混凝土澆筑、振搗的處理不科學(xué)，進(jìn)而嚴(yán)重影響防裂效果。針對墻縫的抹灰，因施工材料沒有按要求進(jìn)行配比，均會影響施工效果，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫問題。

5 大體積混凝土防裂措施分析

5.1 施工前控制

對于混凝土澆筑，通常會出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象，因混凝土體積較大，在施工環(huán)節(jié)，必須增設(shè)特殊鋼筋。而混凝土施工前，必須嚴(yán)格控制好混凝土澆筑溫度，并詳細(xì)記錄好溫度應(yīng)力峰值，開展后期數(shù)據(jù)對比時，確保數(shù)值處于標(biāo)準(zhǔn)范圍。同時，不斷優(yōu)化調(diào)整混凝土配合比，提升混凝土強(qiáng)度等級，確保體積穩(wěn)定，嚴(yán)格控制溫度變化和水泥用量，優(yōu)化施工工藝。對于原材料選擇，必須保證材料符合混凝土澆搗、拌制的要求，合理控制好材料溫度，減少水化熱影響，進(jìn)而控制裂縫問題。此外，對于水泥材料選擇，通常會選擇低熱硅酸鹽水泥，以控制水熱量問題。通過控制入模溫度，避免由于水化熱，而產(chǎn)生混凝土開裂問題。對于骨料選擇，需保證顆粒級配滿足一定標(biāo)準(zhǔn)，在攪拌原材料前，必須清洗骨料，保證其黏合性。對于外加劑的選擇，必須嚴(yán)格控制摻入量、摻入品種，而實際規(guī)格用量，必須按照凝膠材料檢測結(jié)果。如有必要，還需結(jié)合收縮性能，若建筑環(huán)境較為寒冷，需選擇減水劑、引氣劑，確保外加劑滿足國家建筑材料標(biāo)準(zhǔn)。在實際施工中，還需注意水泥砂漿調(diào)制完成后，必須選擇合適大小的過濾網(wǎng)，對水泥砂漿機(jī)芯篩制，確保顆粒大小達(dá)到施工要求。

5.2 施工過程控制

對于混凝土振搗，必須嚴(yán)格整個施工流程，不然會影響混凝土密實度，在后期澆筑時，也易引起表面形變。在施工監(jiān)理過程中，需保證振搗表面平整。同時，在混凝土振搗時，也經(jīng)常運用二次振搗法，極易產(chǎn)生泌水問題，導(dǎo)致水平鋼筋、粗骨料極易出現(xiàn)水，在某種程度上，還能提升混凝土與鋼筋的黏接力。在混凝土施工時，因為自身重量因素，也會出現(xiàn)不同裂縫，為降低內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生，必須嚴(yán)格控制好自身重量。在混凝土配合比設(shè)計中，為減少水化熱，應(yīng)盡可能選擇低熱硅酸鹽水泥，增加減水劑、粉煤灰的使用，對攪拌機(jī)溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，如有必要，還可使用冰塊降溫方式。為保證溫度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍，在拆模之前，必須開展?jié)菜禍靥幚怼ａ槍炷翑嚢?，必須?yán)格控制運輸過程，防止向拌合物加水。同時，為提升混凝土的抗力，可選擇聚酯纖維進(jìn)行摻入，強(qiáng)化混凝土內(nèi)部降溫，選擇冷卻管進(jìn)行內(nèi)部設(shè)置。對于結(jié)構(gòu)物施工，可選擇泵車進(jìn)行輸送，對各環(huán)節(jié)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測，有效調(diào)整進(jìn)出水速度，確保結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部溫度與外部溫度差值，處于合理范圍之內(nèi)。此外，根據(jù)最初結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，明確鋼筋分布，特別是次梁、主梁之間的交叉位置，必須提前規(guī)劃好鋼筋擺放。通過特殊布置方式，嚴(yán)格把控裂縫部位溫度，保證鋼筋整體結(jié)構(gòu)處于合理收縮范圍。并仔細(xì)清理墊塊，合理設(shè)計整體分布，在開展混凝土澆筑前，必須清洗模板，避免雜質(zhì)的摻入，保證混凝土不發(fā)生不規(guī)則裂縫。對于鋼筋整體保護(hù)層，應(yīng)設(shè)置適度，合理控制鋼筋溫度，避免由于受力、溫度不均勻，而引起裂縫問題。

5.3 混凝土后期養(yǎng)護(hù)

在完成混凝土澆筑流程以后，為控制整體溫度，可選擇一些保濕、保溫方法。對于每一次的澆筑，可選擇噴霧方式，養(yǎng)護(hù)混凝土外表面，選擇麻袋、薄膜和阻燃保溫被，覆蓋好混凝土，減少結(jié)構(gòu)內(nèi)外之間的溫差。針對混凝土保溫養(yǎng)護(hù)，必須實時監(jiān)控澆筑體的內(nèi)外溫差，記錄好每一個數(shù)據(jù)，若不處于一個標(biāo)準(zhǔn)范圍，必須及時采取控制措施，有效改變混凝土的不良溫度條件。同時，對于混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)，需保證一定保濕時間，以方便后期拆模。在完成拆模以后，在地下結(jié)構(gòu)，必須及時進(jìn)行填土。此外，在后期養(yǎng)護(hù)中，不能忽視地上結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)，可選擇裝飾物對地上結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝飾，防止暴露時間過長。在完成混凝土澆筑以后，還需做好灑水養(yǎng)護(hù)，以優(yōu)化混凝土內(nèi)外之間的溫差，確?；炷翉?qiáng)度的整體性和穩(wěn)定性。同時，如果是夏季高溫施工，在初期施工階段，可選擇制冷水，減少混凝土溫度峰值，但需控制通水時間，防止由于通水時間過長，而引起溫度降幅過大，產(chǎn)生溫度應(yīng)力。

6 結(jié)束語

綜上所述，對于大體積混凝土的施工，如果澆搗、拌制不合理，由于溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力以及其他原因，極易出現(xiàn)混凝土裂縫問題。為此，在具體施工時，必須嚴(yán)格選擇原材料，對入模溫度進(jìn)行有效控制，保證混凝土內(nèi)外溫度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍。同時，按照施工實際狀況，科學(xué)選擇外加劑，根據(jù)最初施工設(shè)計控制好溫度。在混凝土施工前，還需控制好澆筑體溫度，優(yōu)化配合比設(shè)計，合理選擇水泥、骨料等原材料，在施工前、施工中和施工后，進(jìn)行全過程、全流程的把控，以確保避免混凝土發(fā)生裂縫問題。