摘要：近年来，混凝土成为了建筑工程中广泛运用的材料，如何妥善处理由于温差等原因所导致的裂缝问题，合理解决变形变化所引起的应力成为工程建设关注的焦点。本文通过对大体积混凝土在施工中所产生的裂缝进行原因分析，提出一些在施工中所运用的预防措施，以期对改善混凝土施工质量有所裨益。
关键词：大体积混凝土；温差；裂缝；预防措施
近年来，随着碾压混凝土技术的日渐成熟，在土木工程中该技术得到了广泛的应用。但随着大量混凝土使用的同时，混凝土结构物出现的裂缝却引起了很多建筑物不良反映，造成了一定的经济损失。目前对混凝土裂缝的问题，是在各个混凝土工程建设中都存在的一个普遍的质量问题。从大量的实践中证明，混凝土由于自身特性的原因，裂缝是不可避免的，但却是可控的，关键是如何有效的控制施工过程及采取有效措施，减少在施工中不必要的经济损失。
一、大体积混凝土裂缝生成原因分析
从目前施工技术角度上分析，混凝土裂缝生成的主要因素有混凝土自身特性问题、自身的结构性、施工过程中方式、不良地质基础及施工环境。
1.1 混凝土自身特性
混凝土是一种人造石材，其构成有水泥、砂石骨料、水等。在混凝土初期凝结中，水泥和水发生化学反应，产生水化热，内部温度上升，这时混凝土弹性模量较低，基本处于塑性及弹塑性状态，约束力较低。但在后期混凝土降温阶段弹性模量迅速增加，约束拉应力也迅速增加，当该应力大于混凝土的抗拉强度时，就会导致温度裂缝的出现。随着内部混凝土的持续降温，温度裂缝可能会发展成为危害性较大的贯穿性裂缝，影响混凝土内部的结构性和耐久性。
1.2 混凝土结构性
大体积混凝土结构一般要求整体浇筑。浇筑后，水泥引起水化热，由于混凝土传热性较差，散热慢，其内部的温度会很快升高，尤其对于厚度超过1m的大体积混凝土来说，内部绝对温升可达35～50℃，聚集在内部的热量不易散发，温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温差，使内部产生压应力，表面产生拉应力，此时，混凝土龄期短，抗拉强度低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土的表面产生裂缝。
1.3施工方式方法
不当的施工方法同样也是现今工程中引起混凝土裂缝的一个主要因素。裂缝出现的部位、走向、缝宽因生成因素不同，比较典型的主要有以下几种：①、混凝土搅拌、运输过程中未采取保温保湿措施或者拖延时间过场，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。②、仓内混凝土施工中，浇筑层序也十分重要。接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，导致混凝土收缩而引起裂缝。③、混凝土在振捣过程中，过振是导致裂缝生成的主要因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土过振，则骨料大部分集中到混凝土下部，导致上层混凝土浆液量过大，水化反应生成的热量过多，同时也导致了混凝土凝结硬化时收缩量的增加，使混凝土出现收缩裂缝。
1.4不良地质基础
在地质情况不良的情况下进行混凝土施工，基础竖向不均匀沉降或者水平方向产生了不同程度的位移，都会是结构中产生附加应力，当超过混凝土结果的抗拉应力时，就会导致混凝土结构开裂，形成危害性较大的裂缝。
1.5环境影响
大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%～50%.冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
二、大体积混凝土裂缝预防控制措施
通过对混凝土裂缝成因的分析，裂缝的产生是不可避免的。但若在施工中采取适当的措施，避免有害裂缝的出现，提高混凝土浇筑质量。
2.1 混凝土配比
混凝土的热量主要来自水泥水化热，因而采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术，减少每方混凝土中的水泥用量，降低水化热反应；选用适宜的骨料，施工中根据现场条件尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料；选用中粗砂，改善混凝土和易性，并充分利用混凝土的后期强度，减少用水量，严格控制混凝土的塌落度。夏季施工时，在混凝土内部预埋冷却水管，通循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时，采用保温措施进行养护；如技术条件允许，可在大体积混凝土结构中掺加10%～15%的毛石，减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。
2.2混凝土拌制过程
浇筑大体积混凝土应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。夏季可采用冷水或者做加冰处理来拌制混凝土，同时对骨料进行遮阳、风冷，在运输及浇筑过程中也相应的采用保温保湿等措施，以降低混凝土拌和物的入仓温度；掺加相应的缓凝型减水剂，保证混凝土的合易性及塌落度。
2.3改进施工措施
合理的施工方式，同样也是降低混凝土开裂的一个主要方面。在混凝土浇筑入仓时，可采取强制通风、喷雾等方式，加速仓内热量的散发；同时在浇筑过程中也可采用铺设冷却水管等有效措施，降低混凝土后期硬化时所产生的内外温差；在浇筑过程中，尽量采用薄层浇筑，加速混凝土的散热过程，多注意混凝土入仓强度和铺层面积的相联系，确保混凝土在初凝前进行下层铺筑；如果混凝土在下层铺筑前已经出现初凝现象，则必须对该混凝土层面进行冲毛至露出粗骨料，后对混凝土面进行撒浆处理后在进行下层铺筑；后期的养生阶段，可在混凝土表层使用保温被、塑料薄膜等对混凝土表面进行洒水养生，在不利于覆盖部位多可使用花管进行长流水养护，若在条件允许的情况下，可在浇筑过程中，埋设温度计等，用以观察内外部温差，及时调整养护措施，降低内外部温差。
2.4改善约束条件
在大体积混凝土基础与垫层之间、混凝土基础与基础之间可设置结构缝，如技术条件许可，施工时宜采用涂刷热沥青、铺设沥青散板等方式作为滑动层，以消除嵌固作用，释放约束应力。
2.5提高混凝土的抗拉强度
控制骨料含泥量。砂、石含泥量过大，不仅增加混凝土收缩，而且还大幅度降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂石的含泥量，将石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响；在大体积混凝土基础表面及内部配置必要的钢筋，改善应力分布，防止裂缝的出现。
三、结束语
大体积混凝土裂缝的生成是现今混凝土结构不可避免的现象，产生原因也较为复杂，学术界对大体积混凝土裂缝的形成、预防改善措施取得了一定成效，同时工程人员也不断的在实践中总结观察，提出了一些有效的方法，不断的在改进施工中存在的问题。我个人希望通过本文对混凝土裂缝的分析，避免混凝土结构物出现不可弥补的危害，同时也相信通过各界不卸的实践研究，从而使得大体积混凝土的裂缝问题得到圆满解决。
参考文献
[1]黄士元.混凝土早期裂缝的成因及防治[J]，混凝土，2014（7）：3-5.
[2]张波.大体积混凝土裂缝的控制[J]，山西建筑，2007（2）：146-147.
论文作者:张志强
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/2
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 应力论文; 水化论文; 骨料论文; 措施论文; 《基层建设》2016年10期论文;