刍议大体积混凝土开裂的起因及防裂措施

    林永军

    摘要：本文将对大体积混凝土开裂的原因进行分析，并提出相应的防裂措施，以确保工程能按时按质的开展。

    关键词：建筑工程；混凝土开裂；防止措施

    1前言：在建筑施工过程中，难免会遇到大体积混凝土施工，同时，大体积混凝土施工也成为大型建筑施工中必然要应用的技术，该技术的应用从成本及工期上来说，是有利的，但在应用该技术时，由于各种因素的存在致使大体积混凝土施工存在一定的弊端，要想避免在大体积混凝土施工中出现开裂的现象，必须将可能造成混凝土发生开裂原因分析清楚，然后采取相应的解决措施，最大限度的确保混凝土的整体性，以防裂痕出现。

    2大体积混凝土施工中混凝土开裂的原因分析

    大体积混凝土裂缝的原因诸多，其类型按成因来分可分为应力裂缝及非应力裂缝，应力裂缝主要是指受到外界因素影响，例如自身载荷、结构应力等，非应力裂缝主要是指除应力、载荷之外的因素，例如混凝土质量、施工环境、保养条件等，而在实际的裂缝产生中，两者既相互独立，又相互交集，非应力裂缝出现较高与应力裂缝的产生，产生裂缝的原因主要有以下几方面：

    2.1混凝土内外温差较大。

    由于混凝土是由多种不同的物料混合组成，其中发挥最大作用则属水泥，而水泥具有遇水放热的特性，因此，在混凝土拌制或浇筑成型的过程中，会释放出水化热，该热量在混凝土内部的传递及消散较慢，同时，混凝土的水化热具有一个升温及降温的过程，从而造成内部形成一定的温度阶梯，混凝土内部的温度远远高于混凝土表面温度，最终导致因温差过大而出现裂缝，从应力的角度上说，应混凝土内外的热应力作用不均，热应力差较大，从而形成裂缝；

    2.2混凝土收缩严重。

    混凝土收缩主要是指混凝土在硬化的过程中，因热量散失而使混凝土内部的应力发生变化，即应力超过混凝土自身的内部抗拉强度，导致混凝土的体积收缩，最终形成裂缝。

    2.2.1干燥收缩。干燥收缩是指混凝土硬化后但未全干的情况下，同时，外部环境处于高温、干燥时，因混凝土内部的水分流失而引起的裂缝，这类裂缝是从混凝土表面开始形成，逐渐向混凝土内部进行蔓延，从而破坏了混凝土结构的整体性；

    2.2.2塑性收缩。塑性收缩是指在混凝土浇筑后而未全硬化前，混凝土的体积发生收缩的现象，这个收缩的过程主要集中混凝土硬化前，由于混凝土释放出水化热，温度较高、活性较大，同时，混凝土正处塑性阶段，加上混凝土表面的水分流失及应力产生，因此，极易在混凝土表面出现裂缝。

    2.3气候引起裂缝的形成。

    混凝土浇筑时，除了上述两种因素引发混凝土开裂之外，气候对混凝土形成裂缝也不可忽视，在气温较高的季节进行混凝土浇筑施工时，由于混凝土自身热量较高，加上同时受到炎热天气的暴晒，加快了水分的蒸发，而混凝土的自身热量文来得及跟随水分传递出去，进而导致裂缝的形成，在气温较低的季节进行混凝土浇筑施工时，外界温度远远低于混凝土内部的温度，导致混凝土表面的水分发生冻结，混凝土内部水分较难排除，温度下降缓慢，混凝土凝结不及时，也易导致混凝土形成裂缝。

    3.避免混凝土形成裂缝的措施

    综上分析所述，在混凝土施工中，避免混凝土裂缝的形成不是不可能的，因此，要想最大限度的降低混凝土形成裂缝的可能性，可采取以下措施：

    3.1提高水泥选购的质量及混凝土制备的过程。

    由于水泥具有遇水放热的特性，因此，在进行水泥采购时，应当选取发热量或水化热较低中性硅酸盐水泥，同时，尽可能的选取同一厂家、同一生产批号的水泥，在水泥的粒度方面也应做相应的控制，在保证水泥活性的前提条件下，适当的提高水泥的目数，避免粒度过细而影响水泥的放热。在混凝土制备的过程中，为避免热量过高，在不影响混凝土标号及强度的情况下，可适当的降低水泥的用量，同时，也可通过渗入少量的粉煤灰来降低水泥带入的热量及膨胀率，如此，既降低了混凝土自身所带的热量，又使成本得到相应的控制：

    3.2加强混凝土施工细节。

    混凝土施工，主要有浇筑与振捣梁工序，在大体积混凝土浇筑施工中，应当将混凝土分成两次进行浇筑或分层浇筑，由于量大，混凝土自身带有热量，若一次成型，混凝土厚度过大，将不利于热量的散发，因此，在浇筑混凝土时，为使得混凝土内部热量便于散发，尽可能的采取分层、二次浇筑的施工方法进行施工，同时，控制好浇筑层厚度，不宜过大，若因某些原因而无法实现分层浇筑时，可通过采取预埋冷却管进行冷却的方法对混凝土进行强行冷却，以降低混凝土内部的温度。在振捣的过程中，可采用二次振捣的施工方法进行施工，振捣的目的在于提高混凝土的结构紧密性及加快热量的散发，因此，在大面积、大体积的混凝土施工中，采用二次振捣，可大大提高混凝土的紧密性及降低混凝土的内部热量：

    3.3把握施工季节，加强混凝土后期养护处理。

    大体积混凝施工，对季节的要求相对较高，不宜在气温过高或过低的季节进行施工，若无法避免在高温或冷冻季节施工，应当做好如下几点：①、高温季节施工，应当做好混凝土防暴晒处理，同时，尽可能的缩短浇筑时间；②、为使混凝土热量快速稳定散发，可适当在混凝土内部布置相应的冷水循环系统，通过冷却水将内部热量带走；③、混泥土初凝后，为避免热量散发时对表面造成影响，可在混凝土表面喷洒少量的冷却水，将热量带走；④、冷冻季节施工，应当做好混凝土防冻措施，浇筑结束后，应在混凝土表面覆盖一层薄膜，使混凝土内外温度差及所处环境趋于相对平衡或差值较小：⑤、待混凝土凝结强度达到后，必须制定严格的养护制度，并严格按照养护制度对混凝土进行养护，养护工期视浇筑量而定：

    3.4适当应用添加剂，提高和改善混凝土性能。

    在混凝土中，添加剂的应用可提高混凝土的结构强度及凝结速率，同时也能降低混凝土中的热量，从而保障了混凝土的整体性能。

    结语：综合上述，大体积混凝土施工中，由于混凝土的体积过大，要想避免混凝土开裂的现象发生，除了做好上述的几点措施之外，任然有许多细节需要注意，在实际的操作过程中，应当结合现场施工情况，选择科学、有效的预防措施，做好防裂的前中后期工作，尽可能的降低裂缝形成的可能性，最大限度的提高混凝土结构的整体性。