大體積混凝土裂縫成因及防治措施的建筑工程論文

　　摘要：分析了大體積混凝土施工中產生裂縫的原因，并從混凝土材料組成、環(huán)境條件、施工工藝、外部荷載等方面，提出了針對性的防治措施，以有效解決混凝土裂縫問題，進而保證工程的施工質量。

　　關鍵詞：大體積；混凝土；裂縫；措施

　　當前，建筑工程中一個繞不開的重要話題就是大體積混凝土施工，其主要特征就是體積大、水泥釋放大量水化熱，表面系數不高且內部溫度上升快。要是混凝土內外溫差變化急劇，混凝土就會出現裂縫，威脅建筑結構的安全，不利于工程施工的順利開展。因此，研究大體積混凝土裂縫問題并進行有效地質量控制十分必要。

　　1.大體積混凝土施工特點

　　大體積混凝土體積相對較大，一次性完成澆筑。在施工過程中，由于超負荷的溫度應力的存在，常常會出現裂縫。裂縫根據大小的不同可以分為宏觀裂縫和微觀裂縫兩種。其中，宏觀裂縫可以用肉眼直接觀察到，對建筑物的施工質量有很大威脅；微觀裂縫一般不會影響工程的施工質量，但是，微觀裂縫可能會在某些因素的作用下發(fā)展成宏觀裂縫，從而影響施工質量。因此，在大體積混凝+32程的施工過程中，控制裂縫的產生和發(fā)展就成為質量控制的關鍵所在。想要控制裂縫的產生及發(fā)展就要找出在大體積混凝土施工過程中裂縫的成因及發(fā)展規(guī)律，從而降低裂縫出現的概率；對于已經出現的裂縫要及時的進行處理，從而保證大體積混凝土的施工質量。

　　2.大體積混凝土施工過程中裂縫的成因

　　導致大體積混凝土施工過程中裂縫產生的主要原因是由于混凝土的溫度應力和收縮應力的存在。而溫度應力和收縮應力產生的主要原因可以歸納為以下四個方面。

　　2.1混凝土的材料組成

　　大體積混凝土工程在混凝土澆筑初期容易產生較高的水化熱，水化熱在混凝土內部積聚使混凝土內部溫度遠大于表面溫度，內外溫差的存在會產生溫度應力，使混凝土內部受壓外部受拉，而當拉應力超過混凝土抗壓強度時，就會導致裂縫的產生。

　　水化熱的程度與水泥種類及其用量密切相關，不同的混合比、骨料級配等也會不同程度的影響水化熱程度。

　　從微觀上分析，可以將大體積混凝土看作由粗骨料和硬化水泥砂漿兩種主要材料構成。水泥在水化作用之后逐漸凝結、硬化，在這個過程中，水泥漿失水收縮變形遠大于粗骨料的收縮變形，收縮變形差的存在會使粗骨料受壓，砂漿受拉，應力分布圖見圖1，以致骨料界面產生微裂縫，繼而在某些因素的作用下發(fā)展成宏觀裂縫�；炷�土中水泥用量越大，收縮變形量越大；骨料粒徑、含量越大，則收縮變形量越小。

　　配置混凝土時使用的各種添加劑也會不同程度的影響收縮量。因此，在大體積混凝土工程中，混凝土材料的選擇會直接影響到裂縫的產生。另外，不合格的建筑材料在使用過程中極易發(fā)生性能劣化，從而影響混凝土的施工質量。

　　2.2環(huán)境條件

　　環(huán)境溫度和濕度的變化會在混凝土內部形成變化不均勻的溫度場和濕度場，促使內部微裂縫的發(fā)展，進而形成表面的宏觀裂縫。大體積混凝土工程施工時，如果遇到連續(xù)的低溫天氣，混凝土澆筑后就會因為內外溫差過大而產生混凝土裂縫。連續(xù)陰雨天氣下，過多的雨水會滲入混凝土內部，影響混凝土的凝固，造成微小裂縫的擴展�；炷�土澆筑之后及時完善的養(yǎng)護可以減小收縮變形。

　　2.3施工工藝

　　在大體積混凝土的施工過程中，混凝土的澆筑、振搗和后期養(yǎng)護都與裂縫的產生息息相關。一般大體積混凝土分層澆筑時，不同層面的混凝土由于溫度、荷載的不同而容易產生深層裂縫，不正確的振搗方式也會造成混凝土分層開裂。

　　2.4外部荷載

　　大體積混凝土需要充分的時間凝固。在混凝土沒有完全凝固之前，要避免在混凝土模板上堆放重物，防止混凝土板面局部受力過大而產生裂縫，如圖2所示。同時，如果混凝土沒有完全凝固就過早拆模，混凝土板面就會因為受到內部膨脹力的作用而產生裂縫。

　　3.大體積混凝土施工中的裂縫防治措施

　　通過以上分析可知，大體積混凝土的裂縫控制需要從消除溫度應力和收縮應力方面人手，而溫度應力與收縮應力和建筑材料的選擇及施工工藝有著直接的聯(lián)系。因此，想要解決大體積混凝土施工中的裂縫問題，進行良好的質量控制，就要從合理選擇建筑材料和堅持科學的施工工藝兩方面做起。

　　3.1合理選擇建筑材料

　　混凝土建筑材料的合理選擇主要包括水泥、骨料級配、外加劑、摻合料等方面：

　�。�1）水泥的水化熱作用是大體積混凝土產生裂縫的主要原因之一。因此，在施工過程中應盡量選用低水化熱的水泥來進行混凝土的配置。其次，在滿足混凝土強度的前提下，盡量降低水泥的用量。

　�。�2）選擇合適的骨料級配以降低水泥用量，提高混凝土和易性，降低水化熱釋放的速度，控制混凝土的升溫。為控制裂縫產生，粗骨料可以采用粒徑范圍5mm-20mm的碎石，含泥量不超過1%；細骨料則采用粒徑范圍在0.15mm～Smm級配良好的中砂，含泥量不超過2%。

　�。�3）隨著科技的發(fā)展，作為混凝土重要組分的外加劑應用不斷增加。合理利用外加劑也可以很好地控制裂縫發(fā)展。因此，在滿足強度的要求下，應優(yōu)化混凝土配合比，利用外加劑提高混凝土的抗裂性能。例如在大體積混凝土中適當添加膨脹劑，混凝土內部產生膨脹應力可以抵消部分收縮應力，提高混凝土的抗裂強度。

　　（4）混凝土中加入粉煤灰、礦渣粉等摻合料可以減少水泥和水的用量，從而改善混凝土抗裂性能。因而，在大體積混凝土中可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式，降低水泥的水化熱，提高抗?jié)B抗裂能力。

　�。�5）在混凝土中摻入一定數量的分散的短纖維所形成的纖維混凝土可以增強混凝土抵抗裂縫開展的能力。建筑材料是減少大體積混凝土裂縫問題的關鍵所在，施工企業(yè)要嚴格按照相關規(guī)定選擇建筑材料，做好材料驗收工作，堅決不能采用劣質材料。建筑材料在存儲期間也要重視選擇合適的存儲環(huán)境，防治存儲不當而造成的材料質量下降問題。還要定期檢查材料，一旦發(fā)現材料過期或性能不達標就要堅決棄用。

　　3.2堅持科學的施工工藝

　　大體積混凝土中，建筑材料的特性決定了結構是否容易產生裂縫，施工工藝則是裂縫問題的主要人為因素：

　�。�1）根據工程的具體情況，通過計算溫度應力來確定混凝土澆筑方式。可以選取夜間進行澆筑工作，從而減小溫差應力，減少裂縫的產生。澆筑時據混凝土泵送產生的坡度，在混凝土卸點和坡角處布置振搗點，確�；炷�土振實。因混凝土的流動性很大，泵送混凝土澆筑完畢之后，為消除混凝土表面裂縫，要在混凝土初凝之后、終凝之前進行二次振搗，提高混凝土防水性能。充分的振搗可以有效減少結構性裂縫�；炷�土澆筑、振搗之后產生的泌水和浮漿要及時清除。

　�。�2）在整個施工過程中要做好對溫度的測量、控制工作。采用先進的測溫裝置做好溫度記錄，可以全面、準確的掌握大體積混凝土內部的實時溫度變化，技術人員可以利用測量結果制定、實施相應的溫控措施。

　　（3）重視大體積混凝土的養(yǎng)護工作，即混凝土的保溫和保濕工作。技術人員應保證養(yǎng)護工作的連續(xù)性。

　　施工環(huán)節(jié)中，施工人員應嚴格按施工要求做好每個環(huán)節(jié)的工作：均勻攪拌混凝土并控制攪拌時間，混凝土澆筑工作應選擇專業(yè)的施工人員，把握好每道工序之間的間隔時間，保證澆筑質量，按照規(guī)定的時間進行拆模工作。微小裂縫雖然不會對建筑的受力造成影響，但是對建筑的整體性和耐久性會產生一定的影響，是隱藏的安全隱患。施工人員在施工的各個環(huán)節(jié)要盡可能的控制裂縫的發(fā)展。

　　4.結語

　　在施工本工程的大體積混凝土時，要想解決好混凝土裂縫問題，就應該在設計、材料、施工等環(huán)節(jié)把好質量關。不過，大體積混凝土施工本身就是一個較為復雜的過程，混凝土的應用條件也比較復雜，裂縫問題總是在所難免的。不過，如果施工員在施工時嚴格遵守規(guī)范，正確選擇施工工藝，并盡量做好相關的防范措施，那么就能最大程度的控制好大體積混凝土裂縫問題，進而確保本工程的施工質量。

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