建筑工程大体积混凝土裂缝的防控治理

0 引言

随着技术的发展，大体积混凝土裂缝问题已成为当今建筑工程领域的一个重要课题，如果不能及时有效地解决这一问题，将会严重影响建筑工程的质量。因此，专业人员必须准确分析大体积混凝土裂缝产生的原因，并采取有效措施，以确保施工质量。

1 大体积混凝土产生裂缝的原因

1.1 干缩裂缝产生的原因

水泥砂浆中的湿气会导致混凝土的结构产生干缩，进而形成干缩裂缝。干缩裂缝是因为其在室内和室外湿度的变化造成的，其主要原因是：在外界环境的作用下，混凝土表层的水分迅速流失，发生很大的变形，而在混凝土内部湿度的扩散速率很低，其水分变动不大，而表面的干缩变形由于受混凝土的限制会引起很大的拉伸而产生裂缝。在室外湿度相对较小的情况下，水泥浆的干缩越大，越容易出现干缩裂缝。干缩裂缝多呈平行或网格的浅层裂纹，其宽度一般 0.05-0.2 左右，在一般出现在大体积混凝土的平面部位，厚度较小的横梁主要沿着其短轴线的方向分布。干缩裂缝还会削弱混凝土的耐久性能，外部腐蚀性材料也更易通过裂隙进入到混凝土中，导致钢筋锈蚀，从而对钢筋的耐久性产生一定损害，同时还会产生水力裂缝，从而对混凝土的强度也产生了一些破坏。

1.2 温度变化导致大体积混凝土裂缝

在建筑施工中，温度裂纹是最普遍的现象。由于大体积混凝土体积大、厚度大，所以混凝土表面和内部热量分布不均匀，因此其水化热量会导致混凝土的内壁比表层更高，从而产生内外温差。在升温与降温两个时期，混凝土的热胀率是 1.0x10^-5 /℃。由于内内外温差，使得混凝土的内部与表面的热膨胀与收缩不协调，从而形成限制应力。如果应力超出混凝土的抗拉强度，就会导致混凝土出现裂缝，这种裂缝会严重影响混凝土的安全性。温度裂缝的形成可能有两种原因：一种是内部约束，另一种是外部环境因素。由于混凝土的内部和外部温度相差很大，若不进行适当的控制，势必会产生一些裂缝问题，例如：在大体积的混凝土浇注过程中，由于其表面积较大，若在同一时间进行浇注，则会产生厚度非常厚的问题，造成整体混凝土结构内部和外部的热量分布不均匀，产生很大差别，最后引起了结构裂缝问题。其二，外约束裂缝。这种裂缝问题的原因是由于在浇注完毕之后，平均降温太大而造成的。在硬化阶段，由于混凝土的水热化相对较多，导致内部的温度不断升高，而且散热较为缓慢，在这种情况下，内外温度变化就会产生很大的拉应力。另外，在后期的冷却和降温期间，由于其他力的制约，导致大体积混凝土拉伸性能性能较差，从而产生裂缝。

2 大体积混凝土裂缝防治措施

2.1 科学性配比材料

由于材料的配比是混凝土的关键，它们的选择会影响混凝土的性能。因此，必须严格控制材料的使用，以避免受到外界环境的影响而导致的干扰。此外，由于混凝土凝固过程中会产生大量的水化热，这也增加了外部冷却的难度。根据结构机制，通过精确的材料特征识别，可以大大提升混凝土的结构强度和耐久性，进而有效地抵御温差和压力，减少结构破坏。为了达到这一目的，技术人员应当根据工程设计标准，准确测量混凝土的基本特征，并进行实验比较，以便分析出各种材料在施工过程中的变化情况。在材料检查过程中，必须严格控制进场的材料的质量。一旦发现有任何不合格的材料，必须立刻进行更换，以减少混凝土的裂缝问题。

另外，对于建筑材料配比方面加以适当控制。首先，细骨料选用方面。对于粗骨材粒度一般在 5^～30mm 左右的碎岩，细卵石材料则可以选用 5^～40mm 的碎岩，尽可能减小了水泥体积的收缩率。同时细骨料颗粒的粗短比应大于 2.5，内部要掺入粉煤灰综合利用。另外，还对于细骨质内的水泥和相关杂物加以适当控制，提高了水泥构件的耐裂特性。其次，在水泥品种选用方面。混凝土品种应该以水化学浓度较低、凝合时间长的建筑材料为主，比如硅酸盐、矿渣混凝土等，其具有较强的耐高低温试验性，可以减少了混凝土在凝合时间的热量积累问题。最后，外填充材料选用方面。因为大体面积水泥施工的特点，结构上凝合时间相对较长，外填充料中也应该尽可能选用具备减水剂特性和缓凝特性的添加剂，以减少水泥凝合时间，从而提高水泥的结合强度。

2.2 浇筑环节的控制

明确混凝土浇筑工序：准备工作→安装固定模板→绑扎钢筋→布置测温管→原材料计量→混凝土拌合→运输泵送→分层浇筑→振捣→表面压抹→保湿覆盖→保温养护→测温→观察记录→高温临界→降低温差→养护正常→到期拆模→检查→缺陷处理→交工检验。

为了确保工程的质量和进度，我们必须采取连续的施工方法。因此，我们应该选择信用良好的供应商，并确保混凝土的含沙率不超过 40% ，初凝时间不超过 8 小时。在混凝土浇筑过程中，为了降低内外部温差值，建议使用泵车持续运行一段时间，并且在大范围内保持混凝土的下沉高度不超过 2m. 。但是，由于施工条件的限制，如果下沉高度超过了 2m ，就必须安装套筒，以避免混凝土的分离。为了确保混凝土的质量，在浇筑过程中，应该按照一个一个的顺序来进行。一旦底部施工完成，就应该对其进行振捣，以防止出现裂缝。如果有连续的施工需求，就应该按照一个一个的顺序来进行，并且确保每个施工块之间是平行的。如果需要断开施工，那么就必须对其进行标定，以确保它们的位置在合适的范围内。

2.3 混凝土散热处理

大体积混凝土结构散热处理中，主要采用保温、外蓄、机理分散予以控制。待混凝土施工中，可在管道内部进行水冷处理，此过程中应针对水体流量进行限制，例如入口温度、出口温度等，通过流体水吸收混凝土的热量。期间，为保证持续性施工的稳定性，应进行试验处理，连续通水 10 天，检测入水口、出水口的温度是否一致，如果不一致，需进行水流速度的调整，直到两者温度一致，才表明试验结果的准确性。通水期间，应保证水体温度值的均衡性。

3 结语

由于外界环境的变化和内部结构的不稳定，大体积混凝土的裂缝问题时有发生，这不仅严重影响了工程的质量，也给施工带来了极大的困难。因此，在日后的施工过程中，还需进一步重视混凝土出现裂缝的问题，通过避免出现干缩裂缝、塑性收缩裂缝、加强混凝土质量以及控制好大体积混凝内部和表层温差的方式在最大程度上减少裂缝问题，提升工程质量。

参考文献：

[1] 刘小虎 . 建筑工程大体积混凝土裂缝控制方法分析 [J]. 建筑发展，2021，5(2):5-6.

[2] 李梦怡 . 道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治措施 [J]. 冶金丛刊，