大体积混凝土裂缝产生的原因分析

俞俭

摘要：随着我国工业化进程的推进和建筑业的快速发展，在建筑结构的施工中，钢筋混凝土结构的应用愈来愈普及。混凝土由水泥、砂石骨料、水以及添加剂等混合形成的一种非均质脆性材料。大体积混凝土裂缝产生的原因和类型众多，如果要降低大体积混凝土裂缝发生的频率，需要从大体积混凝土裂缝的成因入手从而提出有效的防治措施，这对于有效地降低和控制裂缝的产生，提高施工质量有着深远的意义。文章在对大体积混凝土施工裂缝的成因详细分析的基础上，并提出了一系列防治措施。

关键词：大体积混凝土；裂缝；成因；

一、引言

随着经济全球化的发展，我国加大了对城镇基础设施的建设力度，以此来提高社会的建设水平。大体积混凝土作为建筑施工中的一项施工技术，其在水利工程及大型基础设施建设中的应用较为广泛。但是，大体积的混凝土在应用过程中，经常会出现裂缝，导致混凝土施工出现质量问题，影响工程的使用性能。对此，在建筑施工过程中，尤其是大体积的混凝土施工中，要想保证工程质量，就必须加强对混凝土裂缝的防护力度，找到混凝土裂缝产生的原因，制定相应的裂缝预防方案，为大体积混凝土的施工质量提供可靠的依据。

二、大体积混凝土裂缝的成因分析

1、荷载裂缝。大体积混凝土裂缝产生的原因和类型众多，如果要降低大体积混凝土裂缝发生的频率，需要首先分析大体积混凝土裂缝的成因。一般来讲，导致大体积混凝土出现荷载裂缝的原因主要有两个：第一，直接应力裂缝；第二，次应力裂缝。直接应力裂缝是由于外部荷载引起的直接应力而产生的裂缝。在设计计算阶段，如果计算模型的选用不合理，结构受力的假设不科学，荷载计算得不正确，结构刚度的处理不恰当，构件的设计断面不足；在施工阶段，如果设计交底不清楚，机械设备选用不合理，材料选用不当，施工顺序不合理；在交付使用阶段，如果实际荷载超出计算荷载，结构受力模式发生改变，发生不可抗力等原因，均可能导致直接应力裂缝的产生。次应力裂缝是由于外部荷载引起的次生应力而产生的裂缝。在混凝土的使用过程中，如果混凝土的实际工作状态与原先的设计假设存在较大的差异，容易使混凝土构件的某些部位引起次应力从而使混凝土构件的开裂。

2、温度裂缝。大体积混凝土在浇筑过程中，由于其表面积较大，同时浇筑的厚度较厚，会导致大体积混凝土的构件内部和外部表面的散热速度存在较大的差异。一般来讲，大体积混凝土的外部散热较快，内部散热较慢，会使得构件的内部混凝土温度远远高于表面混凝土的温度，这就使得大体积混凝土内部和外部之间存在较大的温差。由于大体积混凝土在浇筑过程中，先是由于水泥水化热引起的高温，继而是逐渐地降温，与此同时，大体积混凝土构件随之发生热膨胀和冷收缩，从而在构件内部产生由于温度应力不同导致的变形。

3、收缩裂缝。大体积混凝土在施工的浇筑过程中，由于体积的收缩会致使大体积混凝土结构出现裂缝。大体积混凝土在施工过程中收缩幅度和水泥的种类、水泥用量、水量等有着直接的关系。一般来讲，大体积混凝土拌合物中水泥和水的用量越多，可能导致大体积混凝土发生收缩裂缝的概率越高。在大体积混凝土的施工过程中，拌合物在浇筑的过程中，由于水泥的水化热，随着混凝土温度的降低，大体积混凝土会逐渐收缩，在混凝土浇筑结构后的散热和大体积混凝土收缩的过程中，内部会产生不同的收缩应力。一旦大体积混凝土内部的收缩应力大于大体积混凝土的抗拉强度时，就会使大体积混凝土的表面和内部出现收缩裂缝。

4、钢筋腐蚀裂缝。如果在大体积混凝土的浇筑过程中，混凝土的质量不合格或者混凝土的保护层的厚度一旦不能满足结构需要，混凝土的保护层极容易受到二氧化碳的侵蚀，使钢筋周边的混凝土碱性大幅度降低，导致钢筋表面的氧化膜遭到破坏。与此同时，钢筋中的铁离子即会和入侵到混凝土中的水分和氧气发生化学反应，产生的氢氧化铁体积为原来的两倍甚至更多，这时钢筋周边的大体积混凝土会产生膨胀应力，致使大体积混凝土沿着钢筋表面产生裂缝，和周边大体积混凝土逐渐剥离。这时钢筋和周边混凝土的握裹力大幅度降低，混凝土构的承载力大幅度下降，加速钢筋的腐蚀和结构的破坏，并可能诱发其他裂缝的发生。

5、其他裂缝。大体积混凝土在施工过程中，会受到基础部分岩土的约束力，这会对大体积混凝土构件带来相应的影响，在混凝土构件内部形成大范围的拉应力区，致使大体积混凝土形成表面裂缝甚至贯穿裂缝。除此之外，原有混凝土的约束力，施工材料的不合格，施工工艺的不合理等因素，也可能使大体积混凝土强度降低，大幅度降低大体积混凝土的抗裂性能，从而产生裂缝。

三、大体积混凝土裂缝的预防策略

通过对大体积混凝土裂缝的产生原因的分析，我们可以了解到，混凝土裂缝大都是由于混凝土受周围温度的影响，产生的应力变形，引发收缩裂缝；受原材料的影响，在混凝土施工过程中也容易引发裂缝问题等等。对此，要想提高大体积混凝土裂缝的预防水平，就要从成因入手，从根本上解决混凝土裂缝问题。

1、科学地选择原材料。通过对大体积混凝土裂缝成因的分析，我们可以了解到，混凝土在配置过程中经常会因为原材料的质量问题而出现裂缝，降低了混凝土施工质量。因此，建筑企业在混凝土施工过程中，应科学地选择混凝土原材料，从源头上控制混凝土裂缝的产生。如，在混凝土水泥水化热裂缝防治过程中，可以选择优质的水泥，降低水泥水化热的产生，从而减少裂缝问题的出现。

2、制定合理的施工方案。为了保证大体积混凝土的施工质量，在施工过程中应该制定合理的施工方案。首先，在分层浇筑过程中，要控制好分层浇筑的温度、技术等指标，保证分层浇筑的工艺参数。其次，在浇筑过程中要注意浇筑

的距离，将每层的浇筑距离都控制在500m左右，在最后一层在浇筑过程中可以选择斜面分层浇筑。最后，在混凝土浇灌过程中，要按照季节温度，对其进行保温降温工作，以此来减少混凝土水汽的散发，避免混凝土裂缝的产生。

3、做好混凝土保温和降温工作大体积混凝土对周围温度比较敏感，为了避免混凝土温度收缩裂缝的产生，施工单位可以选择水管冷却技术，通过水管冷却技术，降低混凝土的内部温度。此外，在水管冷却技术应用过程中，要合理选择水管材质，避免水管腐蚀的发生。

4、注意养护。在混凝土施工过程中，要想控制混凝土的施工质量，就需要做好混凝土的养护工作。首先，混凝土在二次抹平后要进行现场保护，铺设塑料膜，防止混凝土水分的蒸发导致混凝土表面裂缝。其次，要控制好混凝土的温差，即对混凝土进行降温处理，保证混凝土内外温差在20℃以内。

四、结论

实际上，大体积混凝土裂缝的产生在施工过程中是普遍存在的。大体积混凝土裂缝产生的原因和类型众多，裂缝的产生不仅会降低混凝土构件的强度，同时能影响构件的抗渗性能，甚至导致钢筋的侵蚀，从而影响整个建筑物的承载能力。因而，如果要降低大体积混凝土裂缝的发生频率，需要对大体积混凝土裂缝产生的原因进行详细分析，并采取合理有效的防范措施预防混凝土裂缝的产生和发展，这对于有效地保障施工质量有着深远的意义。

综上所述，通过对大体积混凝土施工裂缝的成因进行分析，并采取相应的防范措施，可以将大体积混凝土裂缝减少到一定的合理范围。然而，由于大体积混凝土裂缝产生的原因众多，要完全避免大体积混凝土裂缝的发生尚有一定的难度，这需要我们作大量的研究

参考文献：

［1］杨奕丰.浅析大体积混凝土裂缝成因及预防［J］.广东建材，2015（03）：37－40．

［2］张韶惠.大体积混凝土裂缝的成因及预防［J］．江西建材，2017（01）：300．

［3］郑强丰．大体积混凝土裂缝的成因及预防［J］．江西建材，2016（09）：84．