摘要：本文主要从笔者亲身参与的大体积混凝土施工特点与大体积混凝土裂缝产生原因及影响因素以及控制措施，旨在与同行探讨学习，共同进步。
关键词：大体积混凝土； 裂缝； 控制措施
大体积混凝土在现代建筑中日益普遍，尤其是在高层建筑的基础，水利大坝，大型设备基础等方面被广泛应用。大体积混凝土体积大，钢筋混凝土用量也相对较大，施工情况复杂，对施工的技术要求较高。这就导致了施工过程中的各种问题，尤其是大体积混凝土的裂缝问题。裂缝问题可能对建筑工程安全造成影响，严重时还会威胁到人们的生命安全和财产安全。因此，研究大体积混凝土裂缝问题并进行有效地质量控制十分必要。
1.大体积混凝土施工特点
大体积混凝土体积相对较大，一次性完成浇筑。在施工过程中，由于超负荷的温度应力的存在，常常会出现裂缝。裂缝根据大小的不同可以分为宏观裂缝和微观裂缝两种。其中，宏观裂缝可以用肉眼直接观察到，对建筑物的施工质量有很大威胁;微观裂缝一般不会影响工程的施工质量，但是，微观裂缝可能会在某些因素的作用下发展成宏观裂缝，从而影响施工质量。因此，在大体积混凝土工程的施工过程中，控制裂缝的产生和发展就成为质量控制的关键所在。想要控制裂缝的产生及发展就要找出在大体积混凝土施工过程中裂缝的成因及发展规律，从而降低裂缝出现的概率;对于已经出现的裂缝要及时的进行处理，从而保证大体积混凝土的施工质量。
2.大体积混凝土裂缝产生原因及影响因素
根据我国《底板大体积混凝土施工工艺标准》规定，大体积混凝土构件是指最小断面任何一个方向尺寸大于０．８米以上的混凝土结构，其尺寸已大到必须采取相应的技术措施降低其温差、控制温度应力与裂缝开展的混凝土。其构成是以胶凝材料（水泥）、细骨料（砂）、粗骨料（石子）为主要原材料，并辅以外加剂和矿物混合材料，按照适当比例配合经过均匀搅拌而形成的非均质脆性材料．由于混凝土材料配比和本身形变等因素的影响，硬化成型的混凝土表面存在大量的微孔隙、气穴和微裂缝，这些表面裂缝是混凝土构件其他深层次裂缝产生的必备条件．具体来说，表面裂缝产生的原因是：
（1）混凝土构件自身的收缩、变形的不一致；
（2）受到混凝土构件的非线性温度场约束；
（3）外环境气温变化明显，从而引起构件内外产生较大的温度梯度，形成温度应力，当这种应力超过混凝土构件的抗拉强度时，就产生了表面裂缝．一般来说，这种表面裂缝是一种无害裂缝，对混凝土构件的承重力、防渗漏及其他一些使用功能不会产生危害．但是当温度应力在表面裂缝端形成应力集中，就会使得表面裂缝进一步向纵深发展，形成深层裂缝甚至贯穿裂缝，严重影响混凝土构件的力学结构和耐久性能．导致大体积混凝土构件出现裂缝的原因有如下几个方面：一是工程施工中，构件浇筑温度过高，再加上水泥水化热释放热量，使得制品内部生成温度过高，而在后期冷却过程中产生的温度应力超过一定限度，从而导致混凝土开裂；二是对于较薄的混凝土构件，当施工环境恶劣时，由于受到气温剧烈升降的影响，混凝土制品表面裂缝与内部温降产生的应力叠加，也容易出现深层裂缝和贯穿性裂缝；三是由于施工过程中，混凝土的浇筑是分层进行的，不同层面的荷载，温差也各异，因而在新旧界面之间的结合力比较脆弱，这也是深层裂缝容易出现的地方．和表面裂缝相比，深层裂缝和贯穿裂缝对整个混凝土结构的危害比较大，它使得混凝土结构受力分布不均匀，甚至可能导致建筑体的垮塌。
为了确保建筑工程质量，避免危害性裂缝的形成，提高大体积混凝土构件抗腐蚀、抗渗透及制品的承载能力，必须对裂缝形成的影响因素进行分析研究．通过上述的裂缝原因分析并结合大量的混凝土施工工程实践发现，影响大体积混凝土裂缝产生的因素主要表现在以下几个方面：
胶凝材料水化过程中释放的热量．在混凝土构件成型后，随着水化过程中的不断进行水泥等胶凝材料继续释放大量的热量，而混凝土是热的不良导体，散热的速度比较慢，从而导致混凝土结构内部温度不断升高，在此过程中，由于混凝土材料没有充分硬化，表面产生的应拉力较小，容易形成表面裂缝．当水泥水化反应减缓及水化热达到最高值以后，整个混凝土构件处于降温阶段，由于中心部分与表面冷却速度不一致，当中心区域产生的拉应力较大时，构件就会出现贯穿性裂缝，而这种裂缝是肉眼看不见的。
施工的大气候环境、气温等外部因素对裂缝的影响．如在我国寒区进行的青藏铁路、大阪山隧道等建筑施工中，随着外部气温的变化，建在冻土上的混凝土构件的体积也会发生变化而导致路基出现翻浆，冒泥等现象，危害建筑体安全．因为外部气温过低会导致混凝土构件表面与外部环境、混凝土内部与表面之间的温度差变大，相应的温度应力也随之变大，更容易产生裂缝，这对混凝土构件十分不利．因此在特殊地区施工，要采取合理的温控措施，防止温度差过大就十分必要。
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大量的混凝土工程实践表明，虽然混凝土构件出现裂缝现象不可避免，但是施工人员可以采取有效的防范措施将裂缝危害控制在一定的范围之内，提高工程质量。
3.大体积混凝土裂缝的控制措施
（1）注重施工材料质量控制
科学选用粗、细集料。在具体选择过程中，施工单位应选择级配良好、拥有坚硬质地，且粒径能够合理控制在5mm以内的河沙，并对沙子的含泥量进行严格控制。同时，还要严格、认真的筛选粗骨料，尽可能选用级配较高且外观圆润的砾石。
合理选用水泥。对于大体积混凝土施工来讲，尽量选择收缩性、水热化较低，且具有良好和易性的硅酸盐水泥。目前，应用比较广泛的是根据标准比例掺和火山灰、矿渣和粉煤灰的一种复合型水泥。所选水泥在进场前，施工管理人员应严格检查水泥的强度与品种。一旦发现水泥品种、强度不符合标准要求与规定，或者是水泥在出厂前，由于放置过久而出现受潮情况，应结合实际情况进行抽样检验，并在水泥各项性能、指标都达到设计标准后，方可应用到具体施工中。
妥善选择混凝土强度。施工单位应结合建筑工程结构的具体强度要求，对混凝土强度等级进行合理选择。通常情况下，普通强度等级的混凝土的要求都在270～450kg/m3。若工程对所用混凝土的等级有特殊要求，则需要经过工程设计、技术人员共同商讨后，对其强度等级做出合理调整，这主要是因为混凝土强度等级越高、其脆弱性也就越大。
（2）重视施工温度控制
施工温度是导致大体积混凝土产生裂缝的重要原因之一，因此，在具体施工中，施工人员对施工温度进行严格控制，通常情况下，可以将施工过程中的温差科学控制在20～25℃范围之内，并在确保混凝土强度的前提下，最大限度的降低混凝土入模温度。同时，若在高温下进行施工，应搭设相应的遮阳篷等设施，或者是安装相应的降温水管，进而充分保障施工过程中的混凝土温度能够控制在合理范围之内，有效避免温度裂缝的产生。
（3）加强浇注工艺控制
大体积混凝土在施工准备过程中，应合理计算浇筑混凝土的合理温度，以及收缩与温度应力。并充分明确施工过程中，大体积混凝土升温的最大峰值，以及内部温差与降温速率等方面的具体情况，加强分析、探究，制定出有针对性的控制温度技术的措施。
在选择浇筑方案时，为了有效保障混凝土结构的整体性，应选择连续浇筑、或是整体分层连续浇筑的方式。同时，在实际浇注过程中，现场试验检测人员应定时对施工现场的混凝土配合比、塌落度进行认真检查。严格按照设计要求来进行混凝土振捣程序操作，包括对顺序、时间与工具的选择，都要满足工程设计的标准要求，有效避免温差裂缝的产生。
对于已经浇筑好的混凝土也要做好相关养护工作，主要可从以下几个方面入手：a.要将混凝土的中心、表层温度差值控制在20℃以内，若中心结构具有良好的抗裂性能，则要将温度合理控制在20～24℃之间；b.混凝土在进行拆模时，中心、表层温度间，已及内外温度的温差应尽量控制在20℃以下。同时，一般情况下，往往都是采用内部降温法来降低混凝土内外的温差。主要是通过将水管预先埋入混凝土内部，利用水的冷却来降低混凝土内部的高温，浇筑完成后便应立即进行冷却处理。另外，投毛石法的应用不仅可以有效降低内外温差，还能对混凝土裂缝的产生进行有效控制；c.采用湿砂、草袋等保温材料对混凝土表面进行保温，在降低散热速度的同时，能逐步增强混凝土强度，从而科学控制内外温差，避免产生裂缝。
结 语；大体积混凝土裂缝会影响建筑的观感质量与安全使用性能，特别是对于建筑基础大体积混凝土结构，其可能导致地基承载能力的下降，造成整个建筑的不均匀沉降。因此，对于大体积混凝土裂缝，应以预防为主，施工中严格控制每个关键环节的施工质量。本工程基础混凝土通过一系列措施进行控制，如配合比的优化、施工工艺的改善、提高施工过程质量管控、严谨的施工组织管理、加强温度监测和养护等综合性控制措施，未出现明显或大面积的裂缝，得到了有效控制、避免。
参考文献：
[1]超长大体积混凝土施工中的裂缝控制_张凌怡
[2]刍议大体积混凝土施工中的裂缝控制_李燕玲
[3]大体积混凝土施工中的裂缝成因及控制措施_王伟
[4]大体积混凝土施工中的裂缝分析及防控措施_赵明华
[5]大体积混凝土施工中的裂缝控制_龚剑
[6]浅谈大体积混凝土施工中的裂缝控制_廖乃习
[7]浅议大体积混凝土施工中的裂缝控制_王星原
[8]探析大体积混凝土施工中的裂缝控制方法_王前
论文作者:罗增明
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/28
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 构件论文; 温度论文; 过程中论文; 应力论文; 《基层建设》2016年36期论文;