浅析大体积混凝土裂缝成因及防治措施

李良

【摘 要】大体积混凝土的收缩容易导致混凝土裂缝问题的产生，这个也是大体积混凝土施工中最常见的问题，混凝土裂缝会导致混凝土的强度、耐久性等等功能降低。再加上大体积混凝土的特点是体积大、温度高，因此，大体积混凝土与普通混凝土的裂缝产生机理也存在一定的差异，文章从大体积混凝土裂缝产生的原因以及大体积混凝土裂缝的防治措施这两方面作了简要的分析，以期能为相关施工企业在治理大体积混凝土裂缝上提供参考依据。

【关键词】大体积混凝土；裂缝成因；防治措施

Causes of mass concrete cracks and prevention measures

Li Liang

（Shaanxi Branch-housing construction Group Construction Co.， Ltd Ankang Shanxi 725000）

【Abstract】Shrinkage of mass concrete cracks easily lead to concrete issues， this is a large volume of the concrete construction of the most common problems， concrete cracks will lead to concrete strength， durability， etc. function decreased. Coupled with the large volume of concrete is characterized by a large volume， high temperature， and therefore， the crack of mass concrete and ordinary concrete generation mechanism， there are some differences， the reasons for articles from the large volume of concrete cracks and prevention measures of mass concrete cracks both aspects are briefly analyzed in order to be able to provide evidence relevant construction companies in the mass concrete crack control.

【Key words】Causes of cracks；Mass concrete prevention measures

1. 引言

工程进度和工程安全是工程建设者最关心的问题，在大混凝土裂缝是影响工程进度，危害工程安全的重要因素，所以我们要结合实际，用科学合理的解决方式防治混凝土裂缝问题。

2. 大体积混凝土裂缝产生的原因

裂缝产生原因可分为两类：一是由外荷载引起的结构性裂缝，包括常规结构分析中的主要应力和其它的结构次应力造成的受荷裂缝。二是由温度应力和混凝土自收缩引起的非结构性裂缝，包括温度、湿度、收缩、膨胀和不均匀沉降等引起。本文主要浅析非结构性裂缝形成的原因。

2.1 内部温度应力引起的裂缝（温度裂缝）。

大体积混凝土与地基浇筑初期，水泥水化产生大量的水化热，达到502.42 j/g，1}3天内放出的热量约是总热量的50%，因混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部，使其内部温度急剧上升，混凝土内部形成的中心温度高，热膨胀大，故靠近中心处产生压应力，远离中心处产生拉应力，这种温差引起的拉压应力一旦超过钢筋混凝土的极限抗拉或抗压强度就会产生裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生。但是最常见的是由水化热产生热量带来的裂缝。

2.2 表面湿度变化产生的裂缝。

由于混凝土拌合物具有一定的保水性，内部湿度变化速率较慢，但表面含水率受温度影响可能波动较大或急剧变化，如养护不周、缺少覆盖物，导致其表面干缩变形受到内部混凝土的约束，也往往会产生裂缝。

2.3 非常温下，膨胀应力引起的裂缝。

非常温下，碱骨料反应导致的开裂，原因是高碱硅酸盐水泥与高活性集料反应引起的过量膨胀造成的开裂；当温度处于0℃以下时，吸水饱和的混凝土出现固态冰，因而体积增大，混凝土产生膨胀，一旦膨胀应力超过混凝土的极限抗拉强度就会出现裂缝，并使混凝土强度降低。

2.4 收缩变形引起的裂缝。

从施工浇筑起，混凝土因一系列化学变化而导致体积缩小现象称为混凝土的收缩。混凝土有多种收缩现象，包含干燥收缩、塑性收缩、自身收缩和碳化收缩。干燥收缩是混凝土内部水分的流失，然而因干燥所损失的游态水并不会导致混凝土的收缩，原因是吸附水的流失所造成的；塑性收缩是混凝土泌水大量减少引起的，表面水分的蒸发不能及时得到补充，致使处在塑性状态的混凝土产生收缩；自身收缩是在无水分变化的收缩，原因是细骨料水化物的体积小于水化反应的水泥和水的体积，这是一种由水泥的水化反应所产生的固有收缩，其值与干燥收缩相比是微不足道的；碳化收缩是混凝土中的水泥水化物与空气中的二氧化碳发生化学反应的结果。如果混凝土在自由条件下产生收缩，只会单纯地引起体积的缩小，不会产生拉应力，但实际工程中的构件都将不同程度地受到限制，收缩就会在混凝土中产生拉应力造成其开裂。

2.5 不均匀沉降引起的裂缝。

由于地基土质软弱或局部土质不均匀，存在暗沟、洞穴、基坑等，土质软硬性质差距较大，如果基础设计不当，地基处理不合理，基底压力或附加应力由建筑受荷引起，倘若集中应力超过混凝土的抗拉强度时就会带来不均匀沉降并引起开裂。

3. 大体积混凝土裂缝的防治措施

3.1 不同的水泥应控制配比和用量。

同样是水泥，但是水泥自身矿物质成分的不同就决定了它溶于水中的释放的热量和速度的不同。有的水泥中的矿物质有铝酸三钙，其溶于水后，所产生的热量是任何物质都不能取代的，还有一种是含有硅酸三钙的水泥，其溶于水中所产生的热量次之，其他依次是硅酸三钙，硅酸二钙和硅酸四钙。在放热过程中，不是含有矿物质铝酸三钙的水泥最容易发生断裂，因为在长时间的实践摸索中，证明水泥质地越细，其发热的速率越高，所以局部受热不均匀，影响整体水泥的质地均匀性，再加上内外环境和发热产生的拉应力，就很容易让水泥开裂。开裂是大家都不想看到的，所以在水泥和砂石还有水的配比上一定要合理规范，然后对不同种类的水泥作不同的调整，散热快的用量要小小点，散热慢的用量可以加大点，增加工程的进度。而且在这个过程中水的添加要非常及时，为什么有的工程人手非常多，但是工程进度却迟迟上不来，就是因为每个人都没有系统的了解水泥的基本知识，不知道混凝土在工程中的重要地位，而且不知道应该做什么，所以相关领导在开工前一定要了解员工对于工程建设尤其是大块混凝土开裂问题知识的情况，如果有问题的话最好集中普及知识，让员工心理都有数，在施工的过程中就会有一个明确的目标，不会盲目的添加水泥，盲目的增加砂石，让现场工地看起来没有秩序，这样的话质量也不会有保证的，所以工作重点一定要明确。

3.2 对大体积混凝土进行温度控制。

（1）首先，将混凝土的发热量降低。因为水泥水化时的热量释放是导致混凝土产生裂缝的一个重要原因，因此，将混凝土混合时的发热量降低是一个治本的方法。包括以下几种方式： 第一，选用那些凝结时间长或者水化热较低的水泥，从而将混凝土的温度降低。第二，采用一部分粉煤灰取代水泥，从而降低水化热产生的高温峰值。或者掺加缓凝或高效减水剂，不仅可将混凝土的强度提高，而其还可以将用水量及水泥量减少，从而起到延长最高温度达到的时间的作用。第三，在符合设计要求的前提下将一定量的片石放置于混凝土当中，从而减少混凝土的用量，从而将混凝土的温度降低。

（2）其次，控制好混凝土浇筑的温度。要控制混凝土的温度，可以把粉煤灰混合在大体积混凝土中，这样混凝土的密度就会增加，而且还会提高混凝土的抗渗性，如果我们不这么做，混凝土在施工中的温度就没有保障，只有这样，混凝土的收缩值才会有保障。在工程施工中，一定要先和工人沟通好，了解他们对混凝土裂缝成因及解决办法，掌握他们的技能水平，如果在重大工程上，用一些没有经验的年轻工程人员，将会酿成不堪想象的后果，了解之后可以系统的给员工讲解培训一下混凝土裂缝的专业知识，在他们浇筑的时候，可以在旁边监视他们的工作是否正确，是否到位，在搅拌的时候及时加入一些冷水，或者将碎石土用水冷却，会降低混凝土搅拌混合过程中产生的局部温度过高，散热不良的结果。

3.3 做好表面的隔热和散水养护。

大体积混凝土的温度裂缝，主要由内外温差过大而造成的。混凝土施工浇筑完毕后，由于混凝土表面较内部散热快而形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，此时的拉应力还不足以超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但此时如果受到强冷空气或者大风的影响，导致表面温度突降或大量失水就很容易导致裂缝的出现。所以大体积底板硅在浇筑完毕后应加以塑料薄膜覆盖，待初凝后揭去薄膜，及时散水养护以保持混凝土表面湿润，促进混凝土强度的稳定增长，防止干缩裂缝的产生。连续养护时间不应少于28 d或设计龄期。

4. 结束语

综上所述，大体积混凝土裂缝主要由温度应力和混凝土收缩引起的，因此只要严格按规范施工，认真分析裂缝产生的原因并及早采取预防措施，就能有效控制大体积混凝土结构的裂缝，进而保证施工的顺利进行。

参考文献

[1] 奕福云，杨胜，刘亦红.浅析大体积混凝土裂缝成因及防治措施[J].建筑安全.2015（01）：51～53.

[2] 良东.土木施工中大体积混凝土裂缝的成因和防治措施解析[J].企业技术开发.2015（15）：157～158.