论大体积混凝土裂缝控制

赵一新

论大体积混凝土裂缝控制

赵一新

（中铁上海工程局集团有限公司 200436）

随着我国基础建设的飞速发展，在施工中难免遇到大体积混凝土结构，比如高层建筑基础、桥承台等。社会发展的同时，大体积混凝土在建筑工程中的应用也越来越多。而大体积裂缝的问题也逐渐成为建筑大体积混凝土研究中一个主要课题。因为产生裂缝的原因较多，大多也难以用肉眼观察到。对这个问题的处理也就较为复杂。

混凝土；裂缝；控制

同普通的混凝土相比较而言，大体积混凝土有着以下特点：结构体型大、用量多、工程条件较为复杂、施工难度高。普通混凝土结构产生的裂缝问题一般不怎么突出。但是大体积混凝土裂缝问题更为严重。当前，我国对这方面的规范也还不完善，一些工程需要凭借一定的经验来控制裂缝，因而裂缝问题产生的事故发生率也较高。

一、大体积混凝土裂缝产生的原因

造成建筑混凝土裂缝的原因较多，这里对几种主要的因素进行分析。

首先，水化反应。作为其中的一个主要因素，水化反应过程中因产生很多热量导致混凝土的内部温度加快增加。通常情况下，大体积混凝土的体型是比较大的，但其导热性不高，就会致使内部聚积较多难以消散的热量。一些工程中，这种反应会导致其内部温度高达20多摄氏度或以上。而其外部，因为同大气接触，有着较好的散热条件，内外温度产生的差就大，致使混凝土的表面会产生拉应力，当这种力高于其本身的抗拉强度的时候就会致使裂缝出现。

其次，外界的温度影响。施工过程中致使外部温度发生变化也会导致裂缝出现。在实际的施工过程中，如果外部的温度交稿，混凝土浇筑的温度也会因此升高，如果外部的温度下降，而混凝土表面散热较好，温度也会降低。不过，其内部的温度会因为施工温度和水化反应等难以下降，所以就会产生温度差，致使温度应力产生，导致裂缝出现。

另外，约束条件的影响。建筑结构需要承受一定的荷载，在这个过程当中，对结构就会给予一定的约束。约束的存在不可避免的会给结构的变形带来阻碍。在浇筑的前期中，因为内部温度比较高，就会导致体积出现膨胀，但因为混凝土还没有完全的硬化，其弹性的模量就比较小。这种约束条件也就很难会膨胀产生约束。

不过，随着时间的延长，等混凝土完全硬化后，弹性模量也就会增加，混凝土内部的温度也会开始下降而使得体积收缩。因为约束条件，会对收缩产生阻碍，同时弹性模量也会造成拉应力，这种应力达到一定的程度的时候就会造成裂缝的出现。

其次，混凝土本身的收缩问题。在混凝土中渗入的水并不全部水参与水化反应，其实只有少部分参与其中，而大部分的水则主要是引起混凝土的流动，这些水最后会蒸发，而这个过程中就会导致混凝土出现伸缩。在这样的情况下，如果遇到约束就会产生裂缝。

最后，因为施工的不合理也会导致混凝土出现裂缝。在施工的过程中如果运输混凝土的时间比较长，就会导致其失水，在后期要确保其流动就会人工进行加水，对此就会使得其强度下降。

二、减小裂缝的处理方法

因为工程的设计、原材料、施工方法以及养护等会对大体积混凝土造成影响，在进行抗裂控制的时候，要对这些因素进行综合考虑，而且也要加强对施工和设计的管理，尽可能的避免因处理不当而产生裂缝。

第一，在设计结构的时候要合理的采取措施。大多数建筑在进行结构设计的时候，因为要减少混凝土收缩而造成的裂缝，通常会采取设置伸缩缝。这种方法虽然能够在一定的程度上避免裂缝产生，但是会使得建筑的结构完整受到破坏。因此也会在设置后进行分层分块浇筑。这种方法要在接缝的地方处理好以防止渗漏。

设置应力缓冲沟也是工程中常用的减小混凝土拉应力的措施。

在结构设计中，也尽量避免截面突变引起的应力集中。

第二，加强对水化温度的控制。水化反应是影响混凝土产生裂缝的一个主要因素，因而通过降低水化反应所导致的温度增加来对裂缝进行控制能起到一定的作用。选择水泥的时候，应该选择水化热比较低的水泥。也可以通过降低水泥的使用量来使得水化热量降低。选择骨料的时候，要选择导热性较好的。因为骨料在混凝土中占据了较大的体积，如果其导热性好，散热也就好。另外，还可以在混凝土中加入一定的粉煤灰，这样不仅可以一定程度上减少水泥量的使用，还可以提高其抗裂能里。此外，在混凝土中加入一定的网状纤维来控制裂缝的方法也得到应用。这种网状纤维就好比是细小的钢筋网，有一定的抑制裂缝的效果。

第三，加强施工的管理。通过引进先进的搅拌技术，可促使混凝土原料更为的均匀。特别是在骨料同水泥的接触面上，这种先进的搅拌工艺可以使得接触面更加的密实，加大接触面的力，以此来避免裂缝的出现。另外，基于对浇筑问题的控制也是作为施工措施管理的一种方法，来控制裂缝出现。比如，在第一节中分析到因为浇注的温度太高，就会造成内部温度太高，引起温度差。有的工程为了减少浇筑的温度，会在此前冷却水泥。另外，做好混凝土的养护也是避免裂缝出现的一个措施。

总之，大体积混凝土裂缝要如何控制，其中涉及的问题较多。要做好裂缝的控制，不仅要做好施工、设计等工作，也要加强各个单位的配合管理。综合考虑各种因素，各个击破，才能最大程度的减少裂缝问题。

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