刘春亮 王灿辉

摘 要：混凝土裂缝的防治在大体积混凝土工程中具有重要作用。为了防止大体积混凝土表面产生裂缝，本文分析大体积混凝土表面产生裂缝的原因，提出防止产生裂缝所采取的相应措施，提高混凝土施工质量，减少混凝土表面裂缝的产生，达到预期目的。

关键词：混凝土;裂缝;措施

随着社会经济的不断发展，建筑项目也不断增多。混凝土工程本身就具有较强的复杂性，其质量非常容易受到多方面因素影响，大体积混凝土更是如此。大体积混凝土裂缝就是常见问题之一。因此，在施工中，应该强化对混凝土工程施工的裂缝控制，采取合理的措施加以预防，以提升工程的整体效果。

1 大体积混凝土裂缝的形成因素

1.1 水泥水化热

水化热是大体积混凝土开裂的主要诱发因素。水化热对大体积混凝土的作用主要表现在以下两个方面：一是混凝土浇筑初期，水化反应剧烈， 产热量较大，随着时间的推移，产生量逐渐减少，当混凝土结构内外部温差较大时，会由于温度应力引发结构开裂;二是在核心筒等混凝土结构浇筑过程中，在浇筑初期会因大量产热而发生体积膨胀，对基础施加的压力在浇筑后期会因温度下降而发生体积收缩，对基础施加拉力，因混凝土抗拉强度明显弱于抗压强度，从而导致结构开裂。

1.2 温度应力

大体积混凝土因为水泥材料用量较多，浇筑体积较大，所以在水泥水化过程中会产生大量热量，由于混凝土导热性能差，内部环境封闭，使得热量无法完全释放，水泥水化热越聚越多，导致内部温度急剧上升，明显高于混凝土表面温度。随着混凝土期龄、弹性模量、强度的增加，对混凝土的变形约束越来越大。在内外温度差的作用下，混凝土内产生温度应力，当温度应力大于混凝土抗拉强度时裂缝产生。

1.3 裂缝收缩

热胀冷缩是混凝土的显著特征之一。当混凝土构件所在环境温度发生明显变化时，就会改变混凝土形狀，由此产生附加应力，如果这种应力比混凝土抗拉强度更大，就会引发裂缝。在工程建设过程中，经常可以看到这种裂缝，例如现浇屋面板上的裂缝，其属于收缩性裂缝。混凝土一旦出现收缩裂缝，产生的危害将难以预估，特别是长时间处于空气中的建筑物，将会受到更大影响。

1.4 冻胀

当气温比较低时，混凝土中产生了大量的水分，就会容易出现冰冻现象，导致混凝土发生膨胀，直接增加了混凝土的体积，从根本上降低了混凝土的强度，由此产生裂缝。特别是在初凝时，受冻现象更为严重，成龄后混凝土强度产生了较大的损失，冬季施工时，如果没有做好相应的保温措施，就会导致混凝土灌浆后出现冻胀裂缝[2]。

2 大体积混凝土裂缝防治措施

2.1 改善原材料

（1）水泥品种的选择选择水泥类型时，优先考虑水化热率低的水泥， 如粉煤灰质或者抗硫酸盐水泥。可降低水泥用量，用粉煤灰水泥，可减少水化热量。（2）粗细骨料的选择在大体积混凝土结构中，粗细骨料的体积占比较大，一般可达到70%，所以，骨料的性质，级配比对混凝土的性质具有决定作用。选用粗骨料，减少水泥砂浆的使用。在配合比设计时， 宜选用20 mm左右的细碎石，含泥量应当小于1%。（3）掺合料的选用设计混凝土配合比时，以少部分的粉煤灰代替部分水泥，这样既可以减少水化热，还可以改善其和易性。同时，也需要控制粉煤灰的掺量，过多的掺入会使早期极限抗拉强度降低，容易产生表面裂缝，在一般的生产实践中，一般掺入15%的粉煤灰为宜[3]。

2.2 合理选择混凝土类型及配比

从混凝土材料选用的角度出发，在大体积混凝土工序施工的过程中， 应注意以下几点：控制材料质量，奠定高质量施工基础;为有效降低水化热，应选用中水化热或低水化热水泥，并加入大量高效减水剂和粉煤灰; 对重点和特殊施工部位，应选用钢纤维混凝土作为首仓混凝土，用于导流底孔等空洞回填的混凝土应选用膨胀水泥或在混凝土中加入微膨胀剂;由于工程浇筑量大、历时长，为减少环境温度对混凝土浇筑施工的影响，应选用温控混凝土。从混凝土材料配比的角度出发，在大体积混凝土工序施工过程中，工作人员需要注意以下几点：选用四级配混凝土，同时减少水泥用量，保证混凝土坍落度在3～5cm之间;优先选用较大粒径的粗骨料， 并保证粗细骨料级配良好，严格控制砂石的含泥量，为减少水泥用量、降低水化热，应大量加入粉煤灰、缓凝剂、减水剂等掺合料。

2.3 混凝土施工要求

沿基础顶部搭设两条供施工人员操作的圆形走桥，并沿两条直径方向搭设十字走桥，走桥要求牢固、稳定。两侧设1.2 m高防护栏杆，并挂安全网。由于商品混凝土搅拌站到浇筑地点为7 km，根据运输能力及混凝土量，采用2台36 m长泵车和6台10 m 3混凝土罐车浇筑及运输商品混凝土， 能够满足连续浇筑的要求。商品混凝土运输到施工现场，检查商品混凝土出厂合格证，强度等级必须符合设计要求。同时做坍落度试验。对进场时间、浇筑情况进行汇总整理分析，掌握商品混凝土初凝时间，按规范要求留置标准养护和同条件混凝土试块，保证混凝土施工质量。

2.4 降温措施

混凝土内部升温较大，采用内部循环水强制施工降温管施工技术，进行冷却水降温分析计算，冷却循环水管采用直径50mm的PE地暖管，冷却循环水管竖向分四层布置，间距为1300mm-1800mm，水平间距1500mm; 由基坑周边临时水管接至冷却循环水管进水口，冷却循环水管距离混凝土边线1500-2000mm。为保证管内压力、防止管内进入混凝土及达到降温效果，管内注满水。在隐蔽前开通循环降温管通水，根据温度监测数据调整水流量（接口安装阀门），过程中控制水温与混凝土内部温差不大于25℃。在通水冷却过程中，始终将温控指标控制在允许范围内，水循环冷却直至混凝土浇筑完毕后的第8至16天，根据温控实测数据，循环水管停用后高压注浆灌实封堵。

2.5 温度控制

温度控制主要体现在混凝土浇筑、起模以及不同实验（施工）环节上。在大体积混凝土浇筑时，为了增加混凝土的密度，提升其抗渗性能， 可以掺入粉煤灰。浇筑过程中，还应及时加入冷水，避免水化热过大而影响质量。不仅如此，还应该提前制定计算出一份温控标准。对于起模，应选好拆模时间，避免在严寒酷暑时进行，防止内外温差过大导致混凝土开裂。混凝土内外温度由于外部温度易散而内部温度稍散会产生较大温差， 因此可用冷水消耗内温，用水对外部进行保湿，避免温差[4]。

2.6 做好表面隔热保护和养护

模板被拆除后，需要对混凝土进行覆盖，达到隔热保护和养护的效果，必要时进行暖棚法养护。混凝土养护可减少热量的聚集或者散发，不断缩小混凝土各不同区域的温度差值，还可以减少混凝土表面微型收缩， 起到美观的效果。

结束语

为了防止大体积混凝土结构表面产生裂缝，通过降低水化热，延缓升温值及升温速度，通过对水泥、骨料选择，配合比优化，施工方法选择， 埋设降温排管等措施，起到良好的作用，大大地降低基础表面的裂缝，提高工程质量，将所产生的裂缝危害降到最低，减少因其裂缝的产生对混凝土工程的质量与寿命的影响，做到事前、事中、事后控制，使其更好地投入到运行中，具有较好的经济、社会、生态效益。要不断创新混凝土施工材料与工艺，完善施工管控方案，全面提高混凝土的性能，减少混凝土裂缝的出现，为建筑质量提供保证。

参考文献：

[1] 李伟.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J].工程技术研究，2019，（1）：153，155.

[2] 赵晶伟，刘铭祎.港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制分析[J].建筑技术开发，2019，46（4）：139-140.

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