周星英　劉方港　楊旭

摘要：文章在分析大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)性的預(yù)防和控制措施，以期為相關(guān)建筑大體積混凝土裂縫的防治工作提供參考。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫成因；防裂施工技術(shù)；建筑物；構(gòu)筑物；混凝土結(jié)構(gòu) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU37 文章編號(hào)：1009-2374（2015）23-0132-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.067

近幾年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)施或構(gòu)筑物不斷增多，而混凝土結(jié)構(gòu)以其材料廉價(jià)物美、施工方便、承載力大、可裝飾強(qiáng)的特點(diǎn)，日益受到人們的歡迎，于是大體積混凝土逐漸成為構(gòu)成大型設(shè)施或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。所謂大體積混凝土，一般理解為尺寸較大的混凝土，美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)給出了大體積混凝土的定義：任何現(xiàn)澆混凝土，其尺寸達(dá)到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度地減少開裂影響的，即稱為大體積混凝土。大體積混凝土施工中常見的裂縫主要有表面裂縫、貫穿裂縫、施工不當(dāng)引發(fā)的裂縫和原材料使用不當(dāng)引發(fā)的裂縫，預(yù)防和控制大體積混凝土裂縫工作更是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及設(shè)計(jì)、原材料的選擇、施工工藝和養(yǎng)護(hù)等多方面。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開裂，是一個(gè)值得關(guān)注的問題。接下來主要針對(duì)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和預(yù)防策略進(jìn)行

闡述。

1 大體積混凝土裂縫成因

1.1 表面裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土施工中出現(xiàn)的表面裂縫主要由溫度變形導(dǎo)致，所謂溫度變形是指隨著混凝土溫度的升高或降低體積發(fā)生膨脹或收縮的現(xiàn)象。由于大體積混凝土在施工過程中的截面積和水泥用量都較大，通過澆筑，大量的水泥可放出較多的水化熱，由此混凝土的溫度快速升高。但是混凝土本身具有導(dǎo)熱效果差的特點(diǎn)，加之體積過大，那么在低散熱效果的影響下，混凝土內(nèi)部水化熱反而容易積聚、不宜發(fā)散，相應(yīng)的外部散熱較快，由此使大體積混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)溫度達(dá)到一定高度時(shí)，表面拉應(yīng)力就會(huì)超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，從而導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

1.2 貫穿裂縫產(chǎn)生的原因

水泥水化熱反應(yīng)結(jié)束之后，混凝土仍在不斷散熱，由此大體積混凝土從升溫階段逐步過渡到降溫階段，體積隨之逐漸減小?；炷羶?nèi)部熱量主要是由表面往外散發(fā)的，因此，在降溫階段混凝土溫度呈現(xiàn)的狀態(tài)仍然是中心高、表面低。這種混凝土中心和表面部分溫度下降程度不一致的狀態(tài)，使得混凝土內(nèi)部存在較大的約束，同時(shí)，地基和邊界條件對(duì)混凝土的收縮情況也會(huì)產(chǎn)生一定的約束力。在這種強(qiáng)化約束力作用下，混凝土收縮過程中便會(huì)產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，隨著大體積混凝土使用時(shí)間的增加，其約束強(qiáng)度也日益變大，久而久之便會(huì)引起大體積混凝土貫穿裂縫的產(chǎn)生。

1.3 由原材料質(zhì)量引起的裂縫

在大體積混凝土施工過程中，由于施工原材料的質(zhì)量不過關(guān)而引起的裂縫現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，因此，對(duì)于原材料質(zhì)量不合格造成的裂縫現(xiàn)象，施工單位必須加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的控制和管理，在采購(gòu)材料時(shí)必須選擇滿足工程建設(shè)要求的原材料，并對(duì)砂石料的含泥量進(jìn)行嚴(yán)格檢查和控制。如果砂石料中的含泥量超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在攪拌混凝土?xí)r，便會(huì)導(dǎo)致土與水結(jié)合的體積增大，在混凝土凝結(jié)過程中產(chǎn)生水化反應(yīng)，當(dāng)混凝土的體積因失去水分而減小時(shí)，混凝土表面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

此外，如果沒有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求使用外加劑，不僅會(huì)增加大體積混凝土的施工成本，也會(huì)在很大程度上導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生過早凝結(jié)或不凝結(jié)的問題，進(jìn)而造成混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫現(xiàn)象。水泥的安定性對(duì)混凝土施工質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生一定影響，如果水泥的安定性沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則可能導(dǎo)致混凝土在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)脫皮、裂開等問題。

2 大體積混凝土防裂施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 荷載裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)大體積混凝土裂縫的預(yù)防和控制，不僅要確保大體積混凝土結(jié)構(gòu)形式的合理性，還應(yīng)該根據(jù)荷載裂縫的實(shí)際分布情況，對(duì)水平施工縫進(jìn)行分塊設(shè)置。

2.1.1 對(duì)鋼筋的設(shè)置。設(shè)置鋼筋的主要作用是為混凝土的形成提供內(nèi)部支撐體，在設(shè)置鋼筋過程中，為了提高鋼筋設(shè)置的密度，施工人員應(yīng)該選擇直徑相對(duì)小的鋼筋，而鋼筋與鋼筋之間的距離盡量保持在10厘米左右，為了保證鋼筋分布的穩(wěn)定性，還應(yīng)該在混凝土邊緣部位、結(jié)構(gòu)表面部位布置一定的鋼筋網(wǎng)片。

2.1.2 避免鋼筋遭受腐蝕。在設(shè)置大體積混凝土鋼筋時(shí)，一方面需要對(duì)鋼筋保護(hù)層的厚度加以重視，避免裂縫寬度的擴(kuò)大，這就要求使用強(qiáng)度較大的混凝土；另一方面還需要在混凝土攪拌過程中添加適量的外加劑，由此保證鋼筋的耐久性。此外，在混凝土澆筑過程中應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境的濕度加以有效控制，防止鋼筋接觸到水分而遭受銹蝕。

2.1.3 進(jìn)行縝密計(jì)算。對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)使用的沉降量應(yīng)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出的數(shù)據(jù)，對(duì)地基沉降情況加以嚴(yán)格控制，并對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)沉降裂縫的發(fā)生加以預(yù)防。

2.2 溫度裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用

針對(duì)大體積混凝土溫度裂縫問題，可采用溫度裂縫施工技術(shù)對(duì)混凝土內(nèi)部溫度和溫度之間的關(guān)聯(lián)因素進(jìn)行有效控制，以此對(duì)裂縫進(jìn)行預(yù)防和控制。

2.2.1 選擇合適的水泥。從以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得知，采用硅酸鹽水泥，同時(shí)控制好水泥的用量，可以促使大體積混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到基本的強(qiáng)度要求。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到強(qiáng)度要求之后，可適當(dāng)對(duì)水泥用量加以控制，具體需要控制在多少范圍內(nèi)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際施工情況和工程需求加以規(guī)定。

2.2.2 摻和適量的外加劑和粉煤灰。按照大體積混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，摻和適量的粉煤灰可在一定程度控制混凝土的水熱化現(xiàn)象，進(jìn)而增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度。例如，在水泥混凝土攪拌中添加20%的粉煤灰，可使混凝土水熱化溫度降低20%左右。此外，添加適量的外加劑可以進(jìn)一步增強(qiáng)混凝土攪拌過程中的分散作用，從而更有效地控制水熱化問題，進(jìn)而減少因溫度產(chǎn)生的裂縫問題。

2.3 收縮裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用

引起大體積混凝土收縮裂縫的因素較多，因此要想對(duì)混凝土收縮裂縫加以有效預(yù)防和控制，可以從選擇混凝土材材料、混凝土攪拌、混凝土澆筑等多方面采取

措施。

在選擇混凝土材料時(shí)，采購(gòu)人員應(yīng)本著“貨比三家”的態(tài)度，選擇含泥量和雜質(zhì)較少的混凝土，在選擇混凝土?xí)r，應(yīng)該選擇中低水泥和粉煤灰水泥，嚴(yán)格控制水泥質(zhì)量；在攪拌和澆筑混凝土過程中，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格控制和把握攪拌時(shí)間，保證攪拌的均勻性，尤其是在惡劣天氣環(huán)境下，應(yīng)適當(dāng)采取緩凝措施，避免水分的過度蒸發(fā)，為了進(jìn)一步提高混凝土的拉應(yīng)力，應(yīng)該對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置；在混凝土養(yǎng)護(hù)工作中，為了避免混凝土表面的快速干燥，應(yīng)提前做好混凝土的保溫和保濕的養(yǎng)護(hù)工作，降低水分蒸發(fā)的石壓速度，從而避免混凝土表面的收縮裂縫的發(fā)生。

3 結(jié)語

為了有效預(yù)防和控制大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)對(duì)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，由此可采取針對(duì)性的措施和方法對(duì)裂縫的產(chǎn)生加以有效預(yù)防和

控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 龔召熊.水工混凝土的溫控與防裂[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，1999.

[2] 戴鎮(zhèn)潮.大體積混凝土的防裂[J].混凝土，2001，（9）.

作者簡(jiǎn)介：周星英（1981-），女，山東高密人，青島新凱達(dá)市政工程有限公司項(xiàng)目主管，中級(jí)工程師，研究方向：市政工程施工技術(shù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint