大体积混凝土浇筑施工产生裂缝的原因与预防措施获奖科研报告

大体积混凝土浇筑施工产生裂缝的原因与预防措施获奖科研报告摘

要：大体积混凝土浇筑施工中通常会出现一些裂缝现象，所以及时预防裂缝问题十分重要，使用科学的方法加强对裂缝问题的管理和控制，能够有效预防大体积混凝土浇筑施工中出现的裂缝问题。本文以此为基础，分析和阐述大体积混凝土浇筑施工产生裂缝的预防措施，希望可以为相关行业工作者提供参考。

关键词：大体积混凝土;浇筑施工;裂缝原因;措施

前言

随着建筑行业的发展，近些年来，建筑行业中对于大体积混凝土的应用愈发普遍。而城市化进程也在不断加快，建筑工程的施工质量也变得参差不齐，施工水平的优劣直接决定着整个工程的质量，所以施工部门应采取合理有效的预防措施防止问题滋生，提高施工整体质量。大体积混凝土中的裂缝现象会对建筑结构形成不良影响，是一种严重的危害，所以应制定相应的预防措施，提高施工水平。

一、大体积混凝土浇筑施工裂缝的形成原因

（一）塑形裂缝

如果进行混凝土工程建设时没有把握时机便会致使其发生裂缝现象，不利于混凝土工程的整体性，混凝土的承载能力也会随之降低，不但使工程质量下降，还对工程的安全性和稳定性带来不利影响。制定合理有效的大体积混凝土浇筑施工裂缝预防措施便可以防止此类现象出现。

出现塑形裂缝的主要原因为混凝土收缩，进而导致裂缝出现。塑形裂缝主要发生于混凝土塑形环节，是干塑形裂缝的一种。水分在温度的影响下会出现增发，致使混凝土中发生收缩和沉降的一系列问题，具有钢筋的方位则会被顶住，而没有钢筋的位置则会持续下沉，下沉十分明显。如果在浇筑结束后没有及时覆盖混凝土，当其受到天气因素的影响，如风雨、日晒等，表面都会出现裂缝。除此之外，在前期施工阶段假如使用过多水泥和水灰也会致使混凝土表层产生塑形裂缝。

（二）应力裂缝

1.化学收缩

产生化学收缩的主要原因为胶凝材料收缩，在硬化过程中，胶凝材料在化学反应的影响下便会发生收缩，体积变小，通常情况下造成的危害较小。

2.干燥收缩

混凝土中的主要水分包括化合水和普通水。化合水便是水化过程中处理水泥所使用的水，确保化合水充裕能够将水化过程中水泥中的颗粒完全溶解，从而形成凝胶和晶体，化合水所占比例很小，只是搅拌岁的25%。普通水指的是施工过程中需要使用的水分。混凝土变硬后收到外界诸多因素的影响，化合水的湿度会发生变化。如果混凝土比较干燥，孔隙中的一些水分便会被蒸发，这类水分也不会导致其出现收缩，但是在毛细孔以及微毛细孔的蒸发环节，便会致使细孔出现负压，使干燥加速，在负压的影响下水泥便会发生收缩问题。而水泥如果持续干燥那么吸附水便会被蒸发，流失的水分便会致使收缩现象。所以干燥收缩主要因为温度、湿度等因素影响[1]。

3.降温收缩

浇筑结束后，在水化过程中，胶凝材料会产生很多热量并释放出去，因为混凝土表面温度的升高，并且在散热能力方面，表层明显高于内部，便会致使中心温度高于表面温度，温度梯度产生后使应力和温度发生改变，在这一过程中，合力大于抗拉能力，最终便会致使裂缝出现。假如混凝土尺寸在改变过程中，尺度增大，内外温差和应力也会随之增加，最终导致裂缝出现。

二、大体积混凝土浇筑施工产生裂缝的预防措施

（一）合力选取混凝土的原材料

1.合理选择水泥

上文所述可知，大体积混凝土发生裂缝的主要原因为在水化过程中水泥释放很多热量，为了减少热量，所以施工前应选取低、中热量的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，这些材料能够有效调控水泥用量，防止温度过高，增强混凝土的硬度及体积的湿度，从而防止使用水泥后对水泥土的硬度、强度造成不利影响，同时活性细掺料也是代替水泥的一种材料。

2.合理选择骨料

科学、合理的选择骨料，根据施工情况和需求，应选择粒径大的石子，保障质量与规范要求相符，强化对用水量的管控，节约对水泥的使用量，有效管控混凝土收缩和泌水问题。如果想要合理选择细骨料，应优先使用平均粒径较大的中粗砂，这种骨料能够防止混凝土发生干缩，有效降低水化热量，防止混凝土出现裂缝。

3.掺入外加料和外加剂

加入适量的外加料和外加剂对于预防裂缝出现效果确切。例如加入适量的粉煤灰能够实现对水泥量的有效控制，减少水化热，使掺量保持在30%之内。或者掺入适量的减水剂，可以有效提供混凝土的活性，增加水泥水化能力，提高混凝土的强度，实现对水化热的合理控制，降低水化热释放的速率[2]。

（二）制定优化措施

科学的实施混凝土配合比措施在确保混凝土工作质量的前提下，减少混凝土的用水量，做到低砂率、低水胶比;掺入一定剂量的减水剂、引气剂、在高粉煤灰的使用前提下制定优化措施，提高混凝土的强度、硬度和极拉值，使用热量较低的混凝土材料。使用增配构造筋的方法能够有效提高混凝土的抗裂能力，选择钢筋时使用直径和间距较小的钢筋。由于结构变化而导致应力过于集中，应加强对容易产生应力的位置的管控工作。

（三）施工控制具体措施

1.合理调控混凝土入模溫度

混凝土入模温度主要受到出机温度、运输工具、运输距离、天气等因素的影响，假如温度较高，施工过程中务必要加强覆盖工作，防止阳光对砂石形成不利影响，浇筑处理前应使用冷水对砂石降温，合理管控搅拌环节，适量增加冰水。如果施工天气干冷，应做好防冻措施，浇筑过程中做好加热工作[3]。

2.控制浇筑速度

对于浇筑速度的控制也十分重要，浇筑过程中应确保混凝土达到一定的高度和厚度，温度为匀速上升，合理控制振捣的时间、距离和深度。

3.加强对温度的控制和监测

为了有效控制大体积混凝土化热，在其内部应放入适量冷却循环水，使用循环法做好养护工作，促进内部热量的释放，为了准确预测温度，要提前埋好测温管，保持温差适宜，根据具体情况绘制相关温度变化图，分析问题，