秦鸣 李书星

摘 要： 大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能差异很大，尤其是对耐久性（渗透性）的影响更大；混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化，严重影响其结构的长期安全和耐久运行。裂缝的产生大多在早期，因此，探讨裂缝产生的原因以防止裂缝的出现就显得格外重要。

关键词： 城建工程；大体积混凝土；裂缝控制

随着我国经济的迅速发展，工程建设规模也随之迅速扩大，工程结构的形式也日趋大型化、复杂化，这使得大体积混凝土裂缝问题日益突出，已成为一个普遍性的问题。大体积混凝土的裂缝多产生于混凝土的表面或者形成贯穿裂缝，当裂缝产生后，容易使混凝土结构产生渗漏，使侵蚀性介质容易进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀，混凝土腐蚀、碳化，损坏混凝土的表面，使混凝土的强度降低，进而影响混凝土的耐久性。为此，大体积混凝土在施工中必须考虑裂缝控制。

一、大体积混凝土裂缝形成原因

在大体积混凝施工或使用期间，大小不一的裂缝会出现在城建工程中，这些裂缝属于通病。承载能力并没有因局部裂缝的出现而丧失，但对混凝土结构产生一定的破坏。

1、脆性材料是混凝土自身性能特点，混凝土虽然具有较强的抗压性，但抗拉力不足，相比于抗压强度，抗拉强度只有1/10左右。混凝土具有很小的抗拉变形能力，而水泥混凝土很少对钢筋进行使用，或者只将少量钢筋配置在混凝土表面。相比于巨大断面结构，水泥混凝土具有极低的含钢率，一旦有拉应力出现，混凝土只能依靠自身性能进行承担，在许多水工结构的设计中，拉应力很少出现，或者基本上不出现。不过水泥混凝土的结构受力特点决定了其存在的拉应力不可避免，甚至会出现较大的拉应力，使混凝土出现变形情况。

2、大体积混凝土受温度应力的影响，从开始浇筑时，因为水泥水化热作用，混凝土内部上升到最高温度只需5—8天。在某些时候，贯穿性裂缝会受温度变化影响而形成，从而使混凝土出现渗漏，不仅会降低结构的整体性和承载力，而且会降低混凝土的耐久性。所以，较大的温度压力可能会出现在水泥混凝土中。在水泥混凝土中，温度应力也成为主要应力之一，经常性引起水泥混凝土裂缝的出现。

二、城建工程大体积混凝土裂缝控制措施

随着建筑工程建设规模的不断扩大，我国建筑建设质量管理也愈加规范化，这就要求相关部门必须加强对工程施工质量控制。但现阶段我国建筑工程施工中还存在诸多问题，如大体积混凝土裂缝等。为有效处理此类问题，必须充分了解、掌握大体积混凝土裂缝产生的原因，只有这样才能确保采取的控制技术科学有效。

1、合理选择原材料，优化混凝土配合比

为降低混凝土的水化热，提高混凝土的性能，控制混凝土温差裂缝以及干缩裂缝，在混凝土原材料的选取工作中一定要严格控制和把关。

（1）水泥水化热是产生大体积混凝土裂缝的主要温度因素，因此在选择水泥时，要优先考虑水化热低、、具有微膨胀、凝结时间长、抗冻融性、耐磨性的水泥，这一类的水泥在水化膨胀期，便会产生相应的预压应力，减少混凝土内部的拉应力，从而提高混凝土的抗裂能力，减少混凝土裂缝发生的概率。

（2）掺入混合材料，在混凝土中用一定量的粉煤灰来代替部分水泥，则可以减少混凝土中的水泥用量，并且能够改善混凝土的粘塑性，并延迟混凝土水化热，因此在混凝土中掺入适量的粉煤灰，可以改善混凝土的后期强度，强化混凝土的抗裂能力，在其早期的抗拉轻度以及早期的拉伸值会有小幅度的降低，对防止混凝土裂缝起到很好的作用。因此，在工程中，常用粉煤灰做外掺料。

（3）掺加外加剂。在混凝土中掺加的外加剂，要选择落度损失小、减水率高、坍掺量低、适量引气、与低碱水泥适应性好的外加剂。减水剂是最常见的也是最常用的外加剂，它具有减水的作用。此外，要尽可能地减少用水量，拌合用水也应采用干净的自来水或符合要求的井水。

2、混凝土配合比设计的优化

大体积混凝土配合比的设计原则是在满足混凝土强度和密实性的前提下，尽量减少水泥用量，减少水泥水热化的释放和减缓释放速度。通常情况下，我们长采用“双掺”或“三掺”的手段，即采用外粉煤灰或膨胀剂取代部分水泥，这样可有效地减少水泥用量，达到降低混凝土的内外温差的目的。我们一般会选用良好级配的骨料，要严格控制砂石骨料的含泥量，降低水灰比，并且要在保证混凝土弧度及流动的条件下，尽可能地节省水泥，减少水化热现象的发生，以达到降低混凝土绝热温升的目的，进而降低大体积混凝土所受的拉应力。细骨料应尽可能地洁净的天然河砂，质地坚固、级配合理、吸水率低、孔隙率小的洁净天然河砂都是首选。线膨胀系数小、质地均匀坚固、粒形良好、级配合理的洁净碎石是粗骨料的首选，此外，采用碎卵石也是不错的选择。

3、合理布设冷却水管

大体积混凝土结构容易产生裂缝，因此必须在施工过程中对混凝土内部温度加以控制。在实践中采用埋设冷却水管的方式，以防止混凝土产生裂缝，下述四种措施可有效防止大体积混凝土产生温度裂缝： 第一，合理配置和采用低发热量的混凝土配合比；第二，埋设冷却水管，采用循环冷水的方式达到降温的目的；第三，混凝土养护期间的温度监控；第四，重视混凝土外部的保温养护。 在混凝土的内部结构中，埋设热交换效率高、连通比表面积大的金属薄壁管，通过调节水流量及流速的方式来控制大体积混凝土内部的温升速率，达到有效地快速解决大体积混凝土温度裂缝的问题。在大体积商品混凝土冷却管施工过程中，要综合考虑混凝土的入模温度、养护条件、水化热的发展变化规律以及混凝土通风散热的状况，将大体积混凝土裂缝的发生降到最低。

4、加强混凝土温度监测

温度控制是大体积混凝土施工过程中的一个重要环节，也是防止大体积混凝土产生温度裂缝的关键因素。混凝土水热化和气温造成的构件内部应力是引起混凝土开裂的诸多因素其中的一个主要因素。为了控制混凝土裂缝的产生，这就要求对原材料，混凝土的拌合、入模、浇筑温度进行系统的检测，并且在混凝土成型之后，对其内部的温度进行监测。通过观察混凝土内部的温度变化，采取有效措施，将内外温差控制在允许的范围之内，对大体积混凝土温差裂缝的控制大致可分为施工前、施工中、施工后的多种措施。

5、混凝土保温和养护

刚浇筑的混凝土具有强度低、抗压能力小、易变形等特点，当大体积混凝土遇到温湿度条件不利的情况，干缩裂缝和冷缩裂缝就比较容易发生在混凝土表面。大体积混凝土的保温和养护工作一定要使混凝土浇筑块的内部和外部温差以及降温速度满足温控的指標要求。

防止混凝土表面裂缝的发生，以及减小混凝土表面与内部温差是加强混凝土保温的目的。大体积混凝土在常温或者负温条件下施工，其表面都必须覆盖保温层。比如，常温保温层可以对混凝土表面温度起到缓冲作用，像大气温度化或雨水袭击的温度都可以发挥很好的作用。而负温保温层的设计主要是根据工程项目的地点气温和混凝土内外温差等条件，但是负温保温层必须设置密不透风的材料覆盖层，只有这样，才能发挥其本能作用，提高混凝土的表面抗裂能力。

三、结束语

综上所述，在社会经济高速发展的今天，我国城建工程行业得到了极大地发展。大体积混凝土作为城建施工的重点，如何控制混凝土裂缝对提升工程质量及延长工程使用年限极为关键。为此，必须在充分掌握裂缝形成原因的前提下，采取切实可行的措施进行裂缝控制，以此提升工程质量，推动城建工程行业持续、健康发展。

参考文献

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