摘要：本文主要对大体积混凝土施工裂缝的诱因及控制策略进行了分析与探讨，以供参考。
关键词：大体积混凝土；施工裂缝；诱因及控制
一、前言
混凝土作为一种不可或缺的建筑材料，具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而用途极为广泛，特别是在高层建筑施工中基础及转换层等大体积混凝土施工较多。但大体积混凝土施工中，最难解决的是施工裂缝问题，这些裂缝不仅影响建筑物的美观，而且影响建筑物的使用功能，大大降低了房屋结构的耐久性；破坏结构的整体性、降低其刚度；引起钢筋腐蚀，因此解决这种常见的混凝土施工裂缝，是不可忽视的问题。下面就对大体积混凝土施工裂缝的诱因及控制策略进行了分析与探讨，以供参考。
二、大体积混凝土施工裂缝的诱因分析
（1）原材料及配合比达不到要求。由于混凝土工程中水泥、粗、细骨料等原材料使用数量庞大，施工规范规定的质量检验方法存在检验周期长、操作复杂、费用高及取样代表性难以保证等问题，对混凝土原材料质量主要依靠有关管理人员的工程经验进行判断，因而出现此类错误的可能性比较大，特别是砂、石的含水率、杂质及不合理级配等直接影响混凝土强度的指标更难以控制。
（2）温度裂缝。水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出502J的热量，如果以水泥用量350-550kg/m3来计算，每m混凝土将放出17500—27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右，如果浇筑温度为28℃，则混凝土内部温度将达到65℃左右。如没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3-5d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。
（3）干燥收缩裂缝。大体积混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
（4）大体积混凝土浇筑及养护过程中的错误行为。振捣过程中的漏振、过振等都会导致混凝土出现蜂窝、孔洞、离析等现象；养护不好的混凝土强度低、抗裂性差；错误的浇筑顺序等直接影响混凝土的强度。
三、大体积混凝土施工裂缝的控制策略探讨
（1）优化设计控制。在设计时采取合理的结构形式和合理的分块。大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝，应根据温度裂缝的要求进行分块，且设置合理的连接措施；尽可能选用强度等级低的混凝土，充分利用后期强度，选用混凝土强度等级宜在C20～C35范围内，避免采用高强混凝土。水泥用量不超过380kg/m3。合理设置分布钢筋，尽量采用小直径、密间距布置，采用直径8 mm～14 mm 的钢筋和100 mm～150 mm 间距是比较合理的。全截面配筋率不小于0.3%，宜在0.3%～0.5%之间。受力筋能满足构造要求的，不再增加温度筋，构造筋不能起到抗约束作用的，应增配温度筋变截面处配置加强分布筋。考虑到基础出同时受到地基和桩基的约束，宜在基础下底面混凝土垫层上设置滑动层来减小其约束，降低混凝土内部的约束应力。
（2）优选工程材料，优化混凝土配合比。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，选择质量优异的掺合料（如粉煤灰等），合理选用缓凝减水剂并控制好使用量，可通过试配实验选定混凝土配合比，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，减低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇注以加快散热，解决水化热造成的温度裂缝，浇筑过程中严格控制混凝土坍落度，绝不允许现场加水，尽可能延长拆模时间。大体积混凝土在浇注过程中，为克服因温度变化和收缩产生的裂缝，在施工中应选用合理的材料、掺合料、添加剂及混凝土配合比。混凝土最高绝热温度升高值与每方混凝土的水泥用量成线形正比关系，在保证混凝土强度的前提下，通过掺加高性能磨细矿粉、粉煤灰、硅灰或沸石粉等，取代部分水泥以减少水泥用量。需要注意的是，沸石粉需水量较大，掺入后增加混凝土泌水性，对混凝土收缩裂缝不易控制。选择与水泥适应性好、减水率高的优质添加剂，使混凝土的初凝时间满足施工要求，保证混凝土性能完全满足设计和施工要求。
（3）优化大体积混凝土浇筑施工工艺。大体积混凝土浇筑施工要根据结构特点 并结合施工场地现状、材料（设备）供应条件等因素先制定详细的施工方案，计划妥当之后实施，浇筑作业可采用留置变形缝、后浇带或采用跳仓法施工的方法尽量避免有害裂缝产生。混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边向另一端进行，具备条件时也可采用多点同时浇筑的办法进行，过程中按“分层、分段、连续不断的薄层浇筑”的原则进行，选用插入式振捣棒振捣，层间间隔浇筑时间不宜超过2h，振捣时振捣棒插入下层混凝土面不少于100mm，在振动界限前对混凝土进行二次振捣，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙，提高混凝土和钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，从而提高抗裂性。混凝土浇筑至设计标高后，用长刮尺刮平，清除残余浮浆后用铁板打光，混凝土收水后用铁板反复压光，必要时可采用二次压抹处理，压闭混凝土表面毛细孔，提高混凝土防水性能和表面观感，并尽量减少表面收缩裂缝产生。
（4）大体积混凝土养护。在混凝土的建筑结束后的2到3个小时之后，采用刮尺在混凝土表面进行刮平操作，在初凝之前需要同铁滚碾压多遍，然后又用挂杆进行刮平，对混凝土进行收水操作之后还要用木制的抹子对混凝土进行二次的搓平操作，以实现对闭合收水裂缝的操作，之后还需要对混凝土的表面进行一些适当的覆盖，铺设的层次可以根据实际的需要决定。还需要对蓄水养护做好准备。保持混凝土的整个的湿度和温度。建立起适当的温度控制和预警的机制，如果混凝土的内外的温差达到了20摄氏度的时候，就需要做好对保温工作。为了防止在大体积混凝土施工时由于产生的高温而烧坏混凝土，影响混凝土的施工质量，可采用循环水系统降温的办法，保证进入口水温在25℃以下，出口水温在58℃～68℃以内，在水温超过C70时我们采用加快循环水量的办法，并在混凝土上部采用麻袋湿水保养的办法，一般养护为14d，前1～3d白天为2h/次，晚上不少于2次，4～7d白天每天不少于4次，晚上至少1次，7～14d白天每天不少于2次，并确保覆盖物湿润。
（5）加强成品保护。混凝土浇筑完成后，在混凝土抗压强度未达到12N/mm2时，禁止上面上人；当混凝土抗压强度未达到12N/mm2时，严禁在上面放线、测标高、运输材料和搭设支模等，以防混凝土受到破坏。待混凝土达到要求强度及表面温度与环境温度差<20℃时，方可拆除保温层。
四、结语
总之，在控制大体积混凝土温度裂缝时既要控制混凝土的内外温差又要防止混凝土表面温度的突然变化。重视温度监测，实际施工中应随时监测混凝土内部温度和内外温差的变化趋势，并据此来调整温控措施，确保混凝土不开裂。影响大体积混凝土开裂的因素很多，应从造成裂缝的各种原因着手，采取全面防治措施，并根据工程具体情况确定防裂重点。
参考文献：
[1]GB50666―2011，混凝土结构工程施工规范[S].
[2]王玉锁.大体积混凝土裂缝成因及控制技术研讨[J].山西建筑，2014，40（6）：113-114.
论文作者:张丽容
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 温度论文; 体积论文; 水泥论文; 强度论文; 用量论文; 《基层建设》2018年第8期论文;