大體積混凝土裂縫成因及防裂施工技術探析
交通科技
作者：周星英 劉方港 楊旭
摘要：文章在分析大體積混凝土裂縫產生原因的基礎上，提出了針對性的預防和控製措施，以期為相關建築大體積混凝土裂縫的防治工作提供參考。
關鍵詞：大體積混凝土；裂縫成因；防裂施工技術；建築物；構築物；混凝土結構 文獻標識碼：A
中圖分類號：TU37 文章編號：1009-2374（2015）23-0132-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.067
近幾年來，隨著國民經濟和建築技術的發展，建築規模不斷擴大，大型現代化技術設施或構築物不斷增多，而混凝土結構以其材料廉價物美、施工方便、承載力大、可裝飾強的特點，日益受到人們的歡迎，於是大體積混凝土逐漸成為構成大型設施或構築物主體的重要組成部分。所謂大體積混凝土，一般理解為尺寸較大的混凝土，美國混凝土學會給出了大體積混凝土的定義：任何現澆混凝土，其尺寸達到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度地減少開裂影響的，即稱為大體積混凝土。大體積混凝土施工中常見的裂縫主要有表麵裂縫、貫穿裂縫、施工不當引發的裂縫和原材料使用不當引發的裂縫，預防和控製大體積混凝土裂縫工作更是一項係統工程，涉及設計、原材料的選擇、施工工藝和養護等多方麵。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開裂，是一個值得關注的問題。接下來主要針對大體積混凝土裂縫產生的原因和預防策略進行
闡述。
1 大體積混凝土裂縫成因
1.1 表麵裂縫產生的原因
大體積混凝土施工中出現的表麵裂縫主要由溫度變形導致，所謂溫度變形是指隨著混凝土溫度的升高或降低體積發生膨脹或收縮的現象。由於大體積混凝土在施工過程中的截麵積和水泥用量都較大，通過澆築，大量的水泥可放出較多的水化熱，由此混凝土的溫度快速升高。但是混凝土本身具有導熱效果差的特點，加之體積過大，那麼在低散熱效果的影響下，混凝土內部水化熱反而容易積聚、不宜發散，相應的外部散熱較快，由此使大體積混凝土表麵產生一定的拉應力，當溫度達到一定高度時，表麵拉應力就會超過混凝土的抗拉強度，從而導致混凝土表麵產生裂縫。
1.2 貫穿裂縫產生的原因
水泥水化熱反應結束之後，混凝土仍在不斷散熱，由此大體積混凝土從升溫階段逐步過渡到降溫階段，體積隨之逐漸減小。混凝土內部熱量主要是由表麵往外散發的，因此，在降溫階段混凝土溫度呈現的狀態仍然是中心高、表麵低。這種混凝土中心和表麵部分溫度下降程度不一致的狀態，使得混凝土內部存在較大的約束，同時，地基和邊界條件對混凝土的收縮情況也會產生一定的約束力。在這種強化約束力作用下，混凝土收縮過程中便會產生一定的拉應力，隨著大體積混凝土使用時間的增加，其約束強度也日益變大，久而久之便會引起大體積混凝土貫穿裂縫的產生。
1.3 由原材料質量引起的裂縫
在大體積混凝土施工過程中，由於施工原材料的質量不過關而引起的裂縫現象也時有發生，因此，對於原材料質量不合格造成的裂縫現象，施工單位必須加強對原材料質量的控製和管理，在采購材料時必須選擇滿足工程建設要求的原材料，並對砂石料的含泥量進行嚴格檢查和控製。如果砂石料中的含泥量超過相關標準，在攪拌混凝土時，便會導致土與水結合的體積增大，在混凝土凝結過程中產生水化反應，當混凝土的體積因失去水分而減小時，混凝土表麵就會出現裂縫。
此外，如果沒有按照相關標準和要求使用外加劑，不僅會增加大體積混凝土的施工成本，也會在很大程度上導致混凝土產生過早凝結或不凝結的問題，進而造成混凝土出現嚴重的裂縫現象。水泥的安定性對混凝土施工質量也會產生一定影響，如果水泥的安定性沒有達到標準，則可能導致混凝土在實際施工過程中出現脫皮、裂開等問題。