浅析大体积混凝土施工裂缝原因分析与控制措施

摘要：大体积混凝土开裂的问题是建筑施工中一个普遍性的技术问题。裂缝一旦形成，特别是裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构 的耐久性，削弱构件的承载力，同时可能会危害到建筑物的安全使用。本文分析大体积混凝土裂缝的产生原因，然后提出具体的防裂措施。

关键词：大体积 混凝土 裂缝 控制

1裂缝的成因分析

裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因着手。正确分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的方法。

1.1设计原因分析

1.1.1设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件的的。

1.1.2设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝。

1.1.3设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板）。

1.1.4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

1.2原材料原因 分析

1.2.1.粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良，容易造成混凝土收缩的增大，引起裂缝的产生。

2.骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

4.水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

5.水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

1.3混凝土配合比设计原因 分析

1.设计中水泥等级或品种选用不当。

2.配合比中水灰比（水胶比）过大。

3.单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。

4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。

5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

1.4施工控制及现场养护原因 分析

1.现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

2.高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

3.对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

4.大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

5.现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

6.现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

7.现场预应力张拉不当（超张、偏心），引起混凝土张拉裂缝。

2、控制混凝土裂缝的措施

为了有效地控制有害裂缝的出现，必须从控制混凝土的水化热、延缓降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计结构等方面全面考虑，结合实际采取措施。

2. 1、减轻温度应力

2.1.1是控制温度。措施如下：采用改善骨料级配，用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施，以减少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却，以降低混凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。

2.1.2是改善约束条件。措施如下：合理地分缝、分块；避免基础过大起伏；合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

2.2、适时拆模，注重保护

当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力叠加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显着的效果。

2.3、适量加筋

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低，只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7～15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100～200 kg/cm2。因此，在混凝土中要想利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小，而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但其对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

3、施工现场操作方面 控制

1.浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

2.混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14―28天。

3.混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施（埋设散热孔、通水排热等），避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

4.避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

5.对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

6.夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

4、 结束语

经过以上的分析可知，大体积混凝土有自己的特性，采取有效的、合理的、科学的手段是可以避免混凝土裂缝的发生。 只要我们在实际的施工过程中，严格执行设计和施工验收规范以及施工操作规程，大体积混凝土裂缝问题是可以解决的。

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