中国建设信息化2023年4期

浅谈建筑工程大体积混凝土裂缝控制技术

罗聪

中南建筑设计院股份有限公司    湖北省武汉市     430000

摘要：大体积混凝土裂缝会给结构的安全使用带来隐患，需要施工人员根据建筑工程结构合理选择混凝土原料，并做好设计、施工及养护阶段的裂缝控制工作，有效提升大体积混凝土结构的性能。只有结构完整性能稳定没有裂缝的大体积混凝土结构，才有安全可靠的建筑工程，也才能避免大体积混凝土损毁造成的人员伤亡与财产损失。

关键词：建筑工程；大体积混凝土；裂缝控制

引言

在建筑工程大体积混凝土施工中，裂缝产生的原因也趋于多样化，在实际处理期间也存在一定的困难。对此，在建筑工程实际施工期间，应严格按照相关规定进行操作，促使施工过程中各个环节的质量得以保证。同时，对裂缝产生的原因进行分析，采取科学合理的措施，确保整个建筑工程的质量。

1 大体积混凝土裂缝的危害

大体积混凝土表面裂缝对混凝土结构外观质量影响较小，对结构的安全危害不是太大，不影响结构的使用功能。如果这些表面裂缝进一步发展到影响混凝土结构的防水、防渗等正常使用功能，就成为需要进行防控的有害裂缝。大体积混凝土的深层裂缝可以将结构断面部分或者大部分切断，已经危害到大体积混凝土结构的耐久性和安全性。大体积混凝土贯穿裂缝可以将结构断面切断，破坏大体积混凝土结构的整体性及稳定性，严重危及大体积混凝土建筑结构的使用安全。

大体积混凝土有害裂缝会劣化结构的质量和安全性能，不仅影响到结构的外观质量，也降低结构的耐久性，威胁建筑结构的安全，也会大幅降低结构设计规定的正常使用寿命。因此，在大型建筑中采用大体积混凝土结构进行设计和施工时，就必须在大体积混凝土设计、施工、管理等环节，通过采取技术手段和事前防控措施，减少和避免大体积混凝土结构中裂缝的产生和发展。

2 大体积混凝土裂缝产生原因

2.1在混凝土升温阶段易产生表面裂缝

大体积混凝土在硬化期间的水泥水化环节，常常会生成一系列水化热，导致混凝土中心和基础块中部温度上升，而混凝土表层及边界在气温的影响下，温度不高，如此一来就会产生内外温差，混凝土内部出现压应力，表层出现拉应力，如果温差超过限度，那么其所生成的温度应力会使新浇筑混凝土出现裂缝，依据规范及图纸需求，此时就需要将温差把控在25℃以下。

2.2在混凝土降温阶段易产生贯穿裂缝

在温度下降的状况下，混凝土中产生的热量散热现象会导致混凝土产生收缩反应，并且在混凝土凝结期间，会因为内部拌合水的流失，加之胶质体凝结的作用，从而增加混凝土开裂问题产生的概率。上述两种收缩受结构自身以及基底的限制，会产生较大的拉应力，当其达到一定限度的时候，会对混凝土基础全断面产生一定的贯穿，进而衍生结构性裂缝问题。

3 大体积混凝土裂缝控制要点

3.1设计阶段裂缝控制

设计阶段，设计人员要严格遵守施工标准，不仅要确保大体积混凝土的强度符合要求，还要确保其抗弯与抗冲切性符合要求。

首先是要选择合理的结构类型，尽量避免应力过于集中。在设计大体积混凝土结构时，要尽量避免发生方形空隙或突然变化。孔洞应设计成圆形，从而避免应力集中；并且在孔洞周围增加倾斜钢筋或钢丝网，同时在可变截面中逐步改进。

其次是接缝处要尽量减少大体积混凝土约束力。接缝合理能大大减少大体积混凝土的约束力，减少约束范围，降低地基混凝土强度，从而减少温度应力，避免出现温度裂缝。若地基为软土，可选择沙垫加固地基的形式，以降低地基基础对大体积混凝土的约束，同时增加地基承载力，以减少地下水对地基的影响；若基座为硬岩，可在地基底部增加滑动层，或安装后浇筑，从而减少温度对大体积混凝土的影响，避免发生温度裂缝与收缩裂缝。

第三是控制好混凝土的强度，一般情况下，大体积混凝土的强度达到C50标准，即使符合设计要求，若施工中温差大，还是会出现温度裂缝，所以要在符合强度要求的基础上根据建筑工程需求适当降低大体积混凝土强度等级，以C25~C40的混凝土等级为宜。

3.2施工阶段裂缝控制

（1）施工阶段，施工人员要控制好大体积混凝土各阶段的温度，浇筑模板时大体积混凝土温度要保持在5℃~30℃，大体积混凝土温度不得超过50℃；大体积混凝土浇筑构件完全凝固前，大体积混凝土表面与中心的温度差不得超过25℃；拆除大体积混凝土表面的保温覆盖膜，其内外温度差不得超过20℃。

（2）施工人员要严格控制骨料、水泥、掺和料及外加剂等材料的质量，确保大体积混凝土配比合理。骨料一般选择细骨料或非碱活性粗骨料，其中粗骨料要确保粒径大小合理，从而减少大体积混凝土绝热温度的升高，保证含泥量达标，从而确保大体积混凝土的性能。一般情况下，细骨料粒径不超过4.25mm，同时尽量选择粒径为2.3~3mm且含泥量在3%以内的中砂，减少因水化热造成的温度裂缝；水泥的选择首先要确保其性能，减少水化热与凝结时间对大体积混凝土的影响，尽量选择凝聚时间长、性能强度佳且水化热较低的水泥，常用的水泥材料多是硅酸盐水泥；在大体积混凝土中掺入掺和料，主要目的是减少大体积混凝土材料中的水泥用量，因为水泥量越大其温度越不容易控制。掺和料包括粒化矿渣粉及粉煤灰等，使用粒化矿渣粉能减少水化热的产生，当前，在施工中多选择在混凝土中添加10%～30%的粉煤灰，可以使混凝土隔热温度下降2℃～3℃，减少水化热的产生。所以在大体积混凝土中加入适量的掺和料，能避免大体积混凝土出现裂缝。在大体积混凝土中掺入外加剂，主要目的是减少其他材料的用量，从而降低施工成本、减少水化热的产生，大体积混凝土材料的选择要根据膨胀剂、减水剂、泵送剂等进行划分，选择外加剂要根据建筑工程需求选择。

（3）在浇筑大体积混凝土的过程中，要尽量减少内外部温差，通常可选择跳仓浇筑法或分层浇筑法，使其未凝结时就充分释放内部应力，避免因约束或应力大而出现温度裂缝；采取分块浇筑混凝土的方法能减少各浇筑段产生的蓄势量，有效减少水化热引起的温度裂缝。同时，在浇筑大体积混凝土的过程中要尽量避免在特殊天气施工，减少大风、雨雪等天气对大体积混凝土性能带来的不利影响。夏季与冬季温差较大，并且冬夏季节浇筑大体积混凝土难度大，所以在冬夏季节浇筑大体积混凝土的过程中要做好保温或保湿工作；在雨雪天气浇筑大体积混凝土后要用塑料薄膜覆盖成品，避免大体积混凝土未凝结而被雨水冲刷掉。此外，在浇筑大体积混凝土的过程中还要振动，不得过度振捣或漏振，避免大体积混凝土沁水出现的收缩裂缝。

3.3养护阶段裂缝控制

混凝土浇筑完毕后，要做好大体积混凝土养护工作，减缓大体积混凝土温度下降速度，使其发生化学反应后能够依靠自身抗拉强度避免裂缝的产生。养护工作要在大体积混凝土浇筑完成后12h内开展，养护形式应根据建筑工程实际情况选择喷雾养护或覆盖养护，养护时间在20天左右。常用的养护材料是塑料薄膜，此外土工布或麻袋也可作为养护材料的替代品。

结语

在建筑工程施工期间，经常会使用大体积混凝土，由于混凝土自身的体积比较大，又有着较大的内外温差，在内外约束的条件下，会增加裂缝问题产生的可能性，进而会对工程整体质量产生不利影响。为保证工程质量，相关工作人员应严格要求，从根本上对裂缝产生的原因进行分析。

参考文献：

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