趙佰劍

（廣西盛東混凝土有限公司，廣西 南寧 530000）

在大體積混凝土施工過程中經常會出現(xiàn)一些裂縫，這些裂縫大多發(fā)生于混凝土澆筑后的初期。通常，當溫度和濕度發(fā)生變化時，由于結構約束，這些裂縫將會變得更深。為了防止出現(xiàn)大體積混凝土裂縫，應該采取合理的技術措施和管理措施進行控制。通常情況下，為了有效解決大體積混凝土裂縫問題，應從以下幾方面著手：

首先是通過合理規(guī)劃設計施工方案，控制混凝土配合比。

其次是在澆筑后及時采取相應的養(yǎng)護措施來對混凝土進行養(yǎng)護。

最后是通過優(yōu)化設計結構、加強對原材料的管理和施工技術的改進等措施來控制大體積混凝土施工過程中的裂縫問題。

只有這樣才能保證大體積混凝土結構不會出現(xiàn)裂縫問題，進而保證其正常使用。

1 減少混凝土溫度裂縫的方法

1.1 做好混凝土養(yǎng)護

混凝土在澆筑過程中，混凝土與水泥水化反應會產生大量熱量，使溫度升高，超過混凝土的允許極限溫度，從而導致混凝土出現(xiàn)裂縫。因此需要加強對大體積混凝土的養(yǎng)護工作，提高其質量。

1.對于已澆筑的大體積混凝土表面應采取保濕措施。在不影響結構整體性、施工安全以及不降低構件抗拉強度的前提下，可以采用濕麻袋、草包、泡沫塑料、塑料布等覆蓋表面，并適當灑水保持濕潤。當采取覆蓋養(yǎng)護時，應采用防水材料覆蓋。若條件允許，可在大體積混凝土表面設置塑料薄膜等保護層。為防止水分蒸發(fā)，在大體積混凝土表面形成自然冷縮裂縫，還可以通過對混凝土表面進行預冷、降低澆筑溫度等措施[1]。

2.當采用覆蓋養(yǎng)護時，應采用覆蓋保濕養(yǎng)護時間不少于14 天，或者對大體積混凝土表面進行噴水保濕養(yǎng)護。為保證大體積混凝土表面水分的充足補給，可在大體積混凝土澆筑后立即澆筑一層厚約5 厘米的灑水養(yǎng)護膜。

3.在大體積混凝土澆筑后，為保證其表面溫度均勻，應采用保溫材料對混凝土表面進行覆蓋，且在澆筑完后應及時對其表面進行灑水保濕，以保證大體積混凝土表面具有足夠的水分以達到養(yǎng)護效果。

1.2 盡量減少或避免在結構上設置約束區(qū)

約束區(qū)指的是在澆筑時，混凝土內出現(xiàn)的溫度應力超出混凝土極限抗拉強度，導致混凝土在結構上開裂。因此，需要對約束區(qū)進行合理設置，盡量減少或避免在結構上設置約束區(qū)。此外，為防止產生過大的溫度應力，應對混凝土內外溫差進行嚴格控制。實踐中可以采用降低澆筑溫度、降低水化熱溫升、調整澆筑方法來實現(xiàn)這一目標。同時，還應控制混凝土的入模溫度，以避免過大的溫差應力產生。澆筑溫度的高低是決定裂縫產生的主要因素之一[2]。一般情況下，水泥在水化過程中會產生熱量，對混凝土內外溫度進行升高。但若混凝土養(yǎng)護條件良好，內部熱量不能及時散發(fā)、外部熱量無法及時散出，會使混凝土內外溫差過大而導致裂縫。

此外，為避免由于混凝土水化熱引起的溫度應力產生，還需控制水泥用量和水灰比。根據(jù)實際情況對水泥漿進行稀釋和調整，降低水化熱溫升。還應注意控制混凝土澆筑后的最高溫度變化，即混凝土澆筑后至構件降溫完成階段，一般不宜超過28℃。在此期間，如表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫或者表面有不均勻沉陷則應予以補強處理。

具體操作過程中要根據(jù)實際情況對技術人員進行合理調配以及布置相關人員到相應崗位上；對混凝土入模溫度進行嚴格控制；及時清除多余水泥漿等，并確保其保持濕潤狀態(tài)；注意水泥用量對水化熱和溫差的影響。在施工中，為避免產生裂縫，應盡量降低水化熱溫升，并在混凝土中設置冷卻水管以降低內部溫升。同時，可采用相應技術措施降低混凝土內外溫差、防止溫度裂縫的產生。例如可以通過摻加粉煤灰等方式來降低水化熱溫升；將大體積混凝土分割成小體積混凝土進行澆筑；使用冷卻水管和自然降溫等方式來降低混凝土內外溫差[3]。

另外，在施工中還應注意及時養(yǎng)護。首先，將大體積混凝土施工后的表面浮漿清理干凈；其次，將養(yǎng)護用水直接通入冷卻水管中，然后再把冷水噴灑到已經完成養(yǎng)護的構件上；最后對混凝土構件進行適當養(yǎng)護，使其保持一定濕潤狀態(tài)。

1.3 改善大體積混凝土的抗裂性能

混凝土的抗裂性能可以通過對混凝土抗拉強度、彈性模量等力學性能進行分析來實現(xiàn)。當混凝土的抗拉強度和彈性模量較低時，會出現(xiàn)較大的結構應力，出現(xiàn)裂縫；當混凝土的抗拉強度和彈性模量較高時，則可以減少裂縫的產生。通過改善水泥的凝結時間、控制混凝土的入模溫度、摻加合適的外加劑等方式，可以提高混凝土抗拉強度、降低其彈性模量，從而實現(xiàn)提高混凝土抗裂性能之目的。在選擇混凝土中的外加劑時，必須選擇和水泥有較好的相容性、緩凝性，能夠改善混凝土的性能，降低其溫度裂縫出現(xiàn)概率。因此，在選擇外加劑時，必須結合具體工程實際情況而定。例如：當采用硅酸鹽水泥作為原材料配制混凝土時，需要摻加適當摻合料和減水劑；當采用礦渣水泥作為原材料配制混凝土時，可摻加適量的粉煤灰、硅粉、磨細礦渣等摻合料；在混凝土中摻加適量緩凝劑或減水劑，能夠有效降低其內部溫度變化幅度、延緩其內部溫度上升速度、降低混凝土溫度應力、減少由于混凝土自身性質變化所導致的裂縫產生。當外加劑或摻合料選擇適宜后，還能減少水泥用量[4]。

此外，在大體積混凝土結構設計中應注意大體積混凝土施工過程中水泥用量和水灰比之間存在著一定關系。因此在設計時要確保材料用量滿足規(guī)范要求，從而減少開裂概率。

除此之外，還要注意控制混凝土入模溫度、澆筑溫度，避免混凝土因內外溫差過大而產生裂縫。大體積混凝土施工過程中，要控制好澆筑溫度、盡量選擇低水灰比、使用優(yōu)質原材料以及加強施工管理等方法，從而有效減少大體積混凝土施工中裂縫的產生。

另外，在大體積混凝土施工過程中還需注意對水泥用量的控制，應確保其滿足規(guī)范要求；同時還需要關注氣溫變化情況，及時采取有效措施調整結構所處環(huán)境溫度、采取必要的保溫措施；避免結構處于夏季高溫下澆筑，而冬季又十分寒冷時，應采取相應保溫措施進行養(yǎng)護；注意嚴格控制原材料質量、避免發(fā)生各類質量問題。

1.4 提高大體積混凝土的質量，防止裂縫的出現(xiàn)

在大體積混凝土中，所用的水泥具有較多的水化熱，會使得內部溫度出現(xiàn)較大的上升。為了控制混凝土的溫度，可以將混凝土分成小塊，把兩塊連在一起，通過設置混凝土板來降低內部溫度。在施工的時候，要進行分層澆筑，可以在澆筑前，在混凝土中加入一些水來降低混凝土的溫度。為了提高混凝土的抗裂性能，可以通過摻加粉煤灰和礦渣粉等方式來減少混凝土的水化熱。要注意不能只采用單一的方法來降低水化熱，否則會影響到施工質量，另外還可以采用摻入纖維材料、摻加外加劑等方法來提高大體積混凝土的抗裂性能。通過摻加纖維材料，可以提高混凝土與鋼筋、模板之間的握裹力；摻加外加劑等方法，能夠抑制水泥水化熱反應發(fā)生。需要注意的是，在使用外加劑時，不能使用那些有腐蝕性作用和揮發(fā)性作用的外加劑[5]。

為了讓混凝土中的水泥和水能夠充分地相互融合，可以將一些混合料用水化熱高的水泥和低水化熱低的水泥相互摻配。例如，可以把粉煤灰摻入普通的水灰比中去，使其用量保持在6%左右就可以了。因為粉煤灰在內部具有較大的消散熱能量作用以及較好的吸濕性和保水性，這樣能夠讓混凝土內部溫度降低。當然還需要采用其他方法來減少混凝土中水化熱，例如采用低水化熱水泥和外加劑等方法。

1.5 提高混凝土品質，延長其使用壽命

一是摻用高效減水劑可以降低水泥用量，提高混凝土的密實性和抗?jié)B性，減小工程的總應力，增加混凝土的抗拉強度。

二是摻加粉煤灰，可降低混凝土的水化熱，減小溫度應力，從而降低了大體積混凝土的溫升。

三是摻加礦渣粉或硅粉可提高混凝土的強度、抗?jié)B性和耐久性能。

四是摻加粉煤灰、硅粉及礦渣粉等多種礦物摻合料時，可以降低水泥用量10%左右。但礦物摻合料對水泥石質量有一定影響，尤其是對早期強度有一定影響。因此使用摻合料時應根據(jù)施工條件和環(huán)境選用相應質量標準的摻合料進行試驗選擇。

五是摻加一定比例的纖維可以起到部分補償收縮作用。雖然纖維混凝土的抗裂能力比普通混凝土高，但在長期經受外界荷載作用時，其抗裂性能與普通混凝土差別不大。因此在大體積混凝土施工中應考慮纖維的摻入比例，以保證結構的耐久性，滿足使用要求。

2 工作中的注意事項

1.根據(jù)施工需要，選用合適的原材料，嚴格控制混凝土各成分的配合比，配制出性能良好的混凝土。

首先，嚴格控制水泥用量，選用低水化熱的水泥，并摻加高效減水劑和緩凝劑。

其次，選擇級配良好的骨料，嚴格控制骨料粒徑。

最后，根據(jù)澆筑條件，選用適宜的澆筑方式及混凝土的澆筑方法和施工工藝。

2.混凝土澆筑后，在表面覆蓋塑料薄膜及麻袋片等保溫材料。

首先，要精心安排施工，盡量縮短混凝土的間歇時間，降低混凝土內部與表面的溫差。

其次，合理安排施工作業(yè)，以降低結構物各部位受力不均而產生應力集中。

最后，加強對混凝土結構表面的養(yǎng)護，以減少由于水分蒸發(fā)而產生的溫度應力[6]。

3.施工中應注意經常澆水養(yǎng)護，同時，還應注意對混凝土表面進行二次抹壓以減少溫度裂縫。由于混凝土澆筑后的28d 內，表面處于較高溫度，而內部仍處于較低的溫度。因此，在混凝土澆筑后要經常注意對混凝土的表面進行澆水養(yǎng)護，以提高混凝土的抗裂能力。

3 安全措施

1.大體積混凝土施工必須在管理人員的指揮下進行，并設立專職安全員負責安全工作，參加施工的人員必須有一定的資質和操作經驗，遵守各項安全技術操作規(guī)程，應嚴格執(zhí)行施工現(xiàn)場消防安全管理制度，做好防火、防中毒事故的各項準備工作；同時要進行定期的安全檢查和維護保養(yǎng)工作，及時發(fā)現(xiàn)并排除各類事故隱患；要制定針對重大危險源所采取的應急措施[7]。

2.現(xiàn)場安裝時應根據(jù)現(xiàn)場情況進行技術交底，并督促做好施工前準備工作及對腳手架、臨時設施、安全網的搭設。腳手架搭設時，在距地面2m 高處必須設置臨邊防護欄桿；安全網搭設時，必須進行全面的檢查，并將已搭好的腳手架拆掉，確保不留死角；對臨時用電線路進行全面檢查，確保供電安全可靠，嚴禁超負荷用電。

3.施工作業(yè)前應制定具體的施工方案并報監(jiān)理審批后方可進行，同時加強安全教育與技術交底。要針對施工中的實際情況，加強安全管理，認真做好安全措施和各項組織措施。嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和檢查制度，落實安全責任制；進行結構強度及抗裂計算，確定抗裂安全系數(shù)；制定防墜落、坍塌等措施；對施工中所使用的機具設備、防護用品及用電設施進行全面檢查。

4.加強機械設備使用管理，嚴格遵守操作規(guī)程、檢查制度和交接班制度及設備管理規(guī)定。

5.在大體積混凝土施工中應配備一定數(shù)量的安全防護用品和應急救援器材。

4 結語

大體積混凝土施工過程中，混凝土溫度控制是一個重要環(huán)節(jié)。從目前的大體積混凝土施工情況來看，存在著很大的裂縫現(xiàn)象。因此需要從設計、原材料及澆筑過程等方面進行分析，對影響裂縫產生的因素進行分析。并根據(jù)相關措施及對策，減少由于溫差大而引起裂縫的可能性，防止因為混凝土施工后期收縮而導致裂縫出現(xiàn)。通過采取這些措施，對大體積混凝土在施工過程中產生的裂縫進行有效控制，提高大體積混凝土施工質量與建筑整體穩(wěn)定性。