建筑工程大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施

摘要：混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于大体积混凝土施工、自身变形和外界约束等一系列因素的影响。混凝土裂缝成了桥梁工程中承台、立柱、箱梁等大型结构物最常出现的病害。结合多年的工程实践经验阐述了大体积混凝土裂缝的产生原因、修补方法及防治措施。

关键词：大体积混凝土；裂缝；原因；控制措施

中图分类号： TV544+.91 文献标识码： A 文章编号：

0引言

随着工程建设的快速发展，大体积混凝土日益增多，而在大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题，最终为工程结构埋下严重的质量隐患。因此，大体积混凝土施工中应严格控制裂缝的产生和发展，以保证工程质量。本文结合某建筑工程，地下剪力墙结构，总建筑面积12336.6m2。施工中采用大体积混凝土施工技术，取得了很好的效果。本文以该工程为例，将大体积混凝土施工技术的操作要点介绍如下。

一 混凝土结构性裂缝产生对建筑物的危害

1.1 结构性裂缝影响使用者的使用质量

当前时期下，经济取得了较快的发展与进步，人们的生活水平也随之而得到了较大的提升。不论是建筑工程的投资者，还是建筑物的使用者对建筑物的质量要求也愈来愈高。混凝土结构性裂缝作为影响建筑工程质量的一个重要的因素，成为建筑施工控制的一个非常重要的内容。虽然比较小的混凝土结构性裂缝不会对整个建筑物的质量产生较大的影响，然而在实际的运用过程中，则会严重影响建筑物的美观以及建筑物使用者的基本生活质量。所以，应该注重加强对建筑工程结构性混凝土出现裂缝的危害性，应该注重加强对其进行预防与控制，这样才能够提高整个建筑程的整体质量。

1.2 结构性裂缝影响了建筑物的使用寿命

如果混凝土的裂缝在整个混凝土浇筑层产生的时候，将会对建筑物的使用质量带来一定

的不良影响。这一病害在砖混结构的建筑物中较为常见。当混凝土裂缝占到一定比例的情况

下，会造成整个建筑物门窗产生形变，随着裂缝的扩大和深入，有可能导致外墙渗漏问题的

产生。裂缝也会影响到建筑物的室内空间装饰。从系统的角度来看，较为严重混凝土裂缝将

在一定程度上影响整个建筑物的使用寿命。

二 大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

2.1 收缩裂缝

混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响，一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起的，但它不是由于水向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面，产生所谓的白干燥作用，导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。水灰比对自身收缩影响较大，一般来说，当水灰比大于0．5时，其白干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计；但是当水灰比小于0．35时，体内相对湿度会很快降低到80％以下，自身收缩与干缩则几乎各占1／'2。自身收缩主要发生在混凝土拌和后的初期。因此在模板拆除之前，混凝土的自身收缩大部分甚至全部已经完成。在大体积混凝土里，即使水灰比不低，自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就会使应力增大，所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。塑性收缩也是大体积混凝土收缩的一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下，混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加快，于是裂缝迅速扩展。所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。

2.2 温差与干缩引起的裂缝

钢筋混凝土混合结构房屋楼房，由于其砖砌体线膨胀系数只有混凝土的一半，再加上受到了季节与昼夜温差以及材料干缩等诸多因素的影响，致使砌体与混凝土构件之间存在了较大的差异性，最终造成结构体产生了诸多的温度裂缝及干缩裂缝。温度裂缝产生时，如果没有外力的作用，那么，其就会停止蔓延。部分房间较小的建筑物纵墙通常不承受上部楼层的荷载，因此，温度裂缝不会对其的安全性造成多大的危害。不过，由于温度裂缝都是发生在房屋楼房的顶层，因此，当温度裂缝较为严重时，就会严重的影响了房屋楼房整体结构的抗震性能。

建筑工程以下纵墙的两端部分经常会发生八字缝，也叫温度斜裂缝。通常情况下，当纵墙两端位置上凿有门窗洞口时，温度斜裂缝就会不断的变长或者变宽。当房屋楼房有内走廊时，内纵墙上就会产生严重的温度裂缝，主要有两方面的原因，一方面，屋面与内纵墙之间的温差比外纵墙的温差要大，屋面对内纵墙产生了较大的拉力；另一方面，内纵墙支撑的维护结构比外纵墙多，因此，维护结构作用在内纵墙上的拉力要比作用在外纵墙上的大。

2.3 安定性裂缝

安定性裂缝表现为龟裂，主要是由于水泥安定性不合格而引起。

三 大体积混凝土裂缝的控制对策

基于如上关于建筑工程大体积混凝土施工过程中产生的裂缝原因的分析，下面提出如下几点大体积混凝土裂缝的控制对策：

3.1 施工方面

首先，进一步加强地基的检查与验收工作；由于地基具有一定的复杂性，因此，基坑开挖完成后，应进行全面的检查。如果检查出存在薄弱部分，应采取加固方法对其进行及时的处理，处理完毕后，才可进行下一道工序。另外，在挖淤泥以及淤泥质土基槽过程中，不能对其原状结构造成影响。如槽底部的土受到了影响，首先应铺上一层中、粗砂，然后再铺上一层片石、块石等材料进行处理。其次，施工过程中所使用的砂浆应采用中、粗砂进行拌制，不可使用山砂或者混合粉进行。另外，合理的安排施工进展速度，施工过程中应采取各种保温措施，以避免发生温度裂缝。此外，填充墙砌筑与梁底、板底之间应留有一定的缝隙；填充墙砌筑完成之后应放置十五天才可进行补砌挤紧；补砌过程中，应采用高标号水泥砂浆将两侧部分的竖缝填实。

3.2 施工方法控制措施

大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道，在内部通循环冷水或冷气冷却，降温速度不应超过0．5℃／h-1．0℃／h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑(每层间隔时间5 d～7 d)，分块厚度为1．0 m～1．5 m，以利于水化热散发和减少约束作用。当混凝土浇筑在岩石地基或厚大的混凝土垫层上时，在岩石地基或混凝土垫层上铺设防滑隔离层(浇二度沥青胶撒铺5 mm厚砂子或铺二毡三油)，底板高低起伏和截面突变处，做成渐变形式，以消除或减少约束作用。此外，还应加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。尽量采用二次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性，还可根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。

3.3 温度控制措施

人工控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。比如表面保温材料保护可以减小内外温差，但不可避免地导致混凝土体内温度很高，从受约束而导致贯穿裂缝的角度看，是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外，人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止过速冷却和超冷，过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大，而且早期的过速超冷会影响水泥胶体体系的水化程度和早期强度，更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大，引起温差裂缝，浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。

四 结论

水泥混凝土大体积结构在现代建筑工程中得到了广泛的应用．其裂缝的产生与控制受到施工过程中诸多因素的影响．但只要我们在配合比设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分地考虑各种因素的影响，对施工进行严密组织、严格管理．是有可能避免危害结构的裂缝产生的。同样，裂缝产生了也不要害怕．只要科学分析、正确处理．还是完全可以保证工程的使用质量。

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