大体积混凝土温度裂缝的成因与控制

谢敬

摘要：本文通剖析大体积混凝土裂缝问题的产生原因，进而阐述了预防裂缝问题出现的相关技术及其措施，从而给大体积混凝土施工方面的同行业者提供一定的参考依据。

关键词：大体积混凝土;温度裂缝;成因;控制

由于大体积混凝土施工具有水化热聚集性较高的特性。因此，它的内、外部的温度差异越大，则越容易出现裂缝现象。如若不能实施较好的管理与控制，将会致使施工质量不达标，进而出现各类安全事故。由于现如今的管控制度及其体系尚不足以全方位的解决施工进程中所遇到的所有问题，因此避免大体积混凝土出现裂缝问题，一直是施工作业方面的重点与难点，值得我们进行深入化的剖析，进而探究相应的控制措施。

1 大体积混凝土出现裂缝现象的原因

1.1 设计原因

大体积混凝土之所以会产生裂缝现象，很大程度上是因为结构当中的断面发生突变，进而产生较为集中的应力。面对此应力，当与之相关的各项设计出现问题，比如钢筋配置方面所需的钢筋数量过少、过粗等，未能充分到位的考虑到大体积混凝土方面的收缩、形变，以及适用等级等。会在一定程度上致使大体积混凝土出现裂缝问题。

1.2 水泥的水化热

由于大体积混凝土构造具有构断面比较厚，以及表面系数相对较小的特性。因此，当水泥与水发生水热化现象并释放出一部分的热量时，此热量将不易扩散消失，而是会将热量聚集于结构内部。故而，这会更加容易致使混凝土构造其内外部之间存有温度差异，从而致使混凝土内部出现压应力，面层出现拉应力。如若此拉应力超越混凝土所具有的抗拉强度之时，将会致使混凝土表面产生裂缝现象。

1.3 外部气温的变化

在对大体积混凝土进行施工作业的阶段之中，浇筑方面的温度应当紧随外界气温的变化而实时变化。尤其是在气温骤降的环境中，会加剧混凝土内外层所具有的温差，这将在一定程度上提升大体积混凝土裂缝的产生机率。

温度应力，主要是由温度差异所引起的温度变化所形成的一种应力。此种应力会随着温差的变化而变化，温差越大则温度应力也就越大。因此，有必要对其采取充分且有效的温度控制以及管理措办法，从而有效降低混凝土内、外部由于温差因素所致使的温度应力。

1.4 混凝土收缩方面

混凝土当中的20%水分是用于水泥硬化的，其他80%的水分则是需要进行蒸发的。在对混凝土中多余水分进行蒸发的进程中，会出现混凝土体积收缩，进而产生收缩性混凝土裂缝。对混凝土收缩所产生影响的因素主有：水泥本身的品种、调配比例、外添剂、添合料品种以及相关的施工工艺等。

2 有效管控大体积混凝土裂缝的相关措施

2.1 设计控制

（1）结构平面形状应当尽可能的去考虑刚度的均衡与对称，对各种不规则的结构要应当实施特殊化的处理。

（2）混凝土结构之中的高低错落之处与其结构对接处，往往是最易产生裂缝的位置。对此我们可以应通过运用增添构造钢筋的方式，来对此些部位实施强化。

（3）补偿配筋方面的考量，通常是运用细直径与密配筋的搭配原则;对于超长结构方面的设计而言，应当充分的考虑到后浇带以及膨胀带等方面的裂缝预防措施。大面积的混凝土之中，外墙板作为抗渗以及抗裂方面最为薄弱的一个环节，可以适当的为这些部位缩减水平构造筋的直径、加大钢筋配筋率，从而有效提升混凝土的抗拉能力。

2.2 原材料的选取

（1）优先选用水化热较低的水泥来生成大体积混凝土，同时所运用的对于运用的水泥材料，还应当依据目前国家的行管标准来对其实施水化热方面的测定。

（2）粗骨料方面应当运用5～40mm持续级配的石子，而细骨料则应运用中粗砂，同时含泥量需要控制在1.5%之内。

（3）掺合料的运用。我国较为常用的活性掺合料主要有粉煤灰以及矿粉等。他们可以有效的代替部分水泥，从而降低水泥用量，以及水泥的水化热。

（4）外加劑主要有减水剂、膨胀剂以及缓凝剂。减水剂，不但有助于改善混凝土的工作性能，而且还具有降低水泥用量的效用。缓凝剂一般多用于泵送混凝土，不仅有延缓凝结的效用，还有助于提升混凝土浇筑面粘结性以及便于运输跟施工的效用。

2.3 施工过程中混凝土温度方面的控制

对于混凝土的最高温升来讲，主要是浇筑温度以及水化热温升的两者总和所构成的。故而，当在温度较高的状况下进行施工时，务必要注重降低混凝土实施浇筑之时的温度。

（1）我们可以通过遮盖施工现场的砂石材料，来降低阳光对其所造成的辐射。

（2）我们还可以在实施浇筑之前，对砂石实施冷水降温。比如，我们可以于混凝土内里来预先设计相关的冷却循环系统，之后在需要时通入冷水来加速混凝土内在热量的散发速度。

（3）还可以于大体积混凝土表面实施蓄水又或是运用相应的覆盖保温、以及保湿、养护措施，来平衡混凝土内外部的温差与湿度，不仅有助于预防混凝土的表面出现裂缝，还可以有效预防混凝土由于骤然降温所导致的贯穿性裂缝出现。

（4）若想更加及时精准的掌控混凝土内部温度以及表面温度之间的变动值，可以于混凝土之中埋设一定数量的测温点，一旦发觉其内外部的温度差异超出允许值25℃之时，则应当及时的采取相应措施。

（5）冬季施工时，大体积混凝土的浇筑温度通常在5～10℃最为恰当。另外，在对大体积混凝土实施浇筑之前，还需要对基础混凝土以及新混凝土所接触的冷壁实施蒸汽预热。对于原材料方面来讲，则应视气温的高低来对其实施加热。在对石料实施加热的进程中，还应当尽可能的应防止过热以及过分干燥现象的出现，比如最高温度且不可超过75℃。此外，还应当要注意运输进程中的保温工作以及浇筑进程中的热量损失等方面

3 结语

综合上述剖析，我们可以得知。尽管大体积混凝土存有较易出现裂缝问题的特性，但是通过大量的科学探究以及相关的工程实践皆表明，只要给予其科学恰当的设计、正确的选取施工材料、正确执行施工工艺以及对此进程中所可能会产生的各项、各类影响因素以及问题等，并对此给予充分、全面、科学的考量，就可以有效的降低大体积混凝土出现裂缝问题的机率，降低其所可能产生的危害、事故机率，从而进一步的提升施工建设的品质与质量。

参考文献：

[1] 高立，左工.大体积混凝土温度应力及温度裂缝理论研究现状及应用[J].工程技术研究，2019（21）.

[2] 张小江.大体积混凝土施工温度裂缝防控[J].工程建设与设计，2019（16）.

[3] 邰俊凯.大体积混凝土施工温度裂缝控制研究及进展[J].四川水泥，2019（06）.

（作者单位：江苏中亿德建设集团有限公司）