摘要：大体积混凝土施工中裂缝的产生原因、防治措施、修补措施，是影响工程质量的关键，是施工的重要环节。文章主要从裂缝的原因、防治措施进行了论述。
关键词：大体积混凝土；施工；裂缝；成因；防治措施
大体积混凝土作为一种重要的建筑材料，被广泛应用于土木工程中。在混凝土工程施工中，裂缝问题具有普遍性，由于材料、环境、施工工艺等各种因素的影响，混凝土裂缝产生的原因较为复杂，根据原因的不同，可分为三个方面：1）由收缩、温差或不均匀沉降等变形因素引发的裂缝。
2）由承载后发生变形导致的裂缝。3）由组成混凝土的材料性质引发的变形，进而导致裂缝的产生。
1 温度裂缝产生的成因分析
1.1随着混凝土龄期的增长，其弹性模量和强度相应提高，对混凝土降温收缩变形的约束越来越强，即产生很大的温度应力，当混凝土的抗拉强度不能抵抗温度应力时，即产生温度裂缝。
1.2 大体积混凝土浇筑后，温度变化时会受到外部模板的约束，因而产生外部的约束应力，早期温度上升时，产生的膨胀变形会受到约束面的约束而产生压应力，而此时混凝土的弹性模量很小，徐变和应力松弛却较大，因而压应力较小，但是当温度下降时，则产生很大的拉应力。若产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度，就会出现垂直裂缝。实验证明，当混凝土的内外温差小于25℃时，产生温度裂缝的几率就小的多。由此可见，降低大体积混凝土的内外温差和改善约束条件，是防止大体积混凝土产生裂缝的重要措施。
1.3 水泥在水化反应过程中产生大量的热量，这是大体积混凝土内部温度升高的主要热量来源。由于大体积混凝土截面的厚度大，水化热聚集在结构内部不易散发，会引起混凝土内部急剧升温，造成较大内外温差，而产生温度裂缝。
1.4 大体积混凝土结构在施工的时候，外界气温温度变化对防止大体积混凝土开裂有着重要影响。混凝土浇筑温度与外界气温有着直接关系，浇筑温度又影响着混凝土的内部温度。大体积混凝土结构不易散热，其内部温度最高可达90℃以上，而且持续时间较长。如外界气温下降，特别是气温骤降，会加大混凝土的温度梯度，温差愈大，温度应力也愈大。此时混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时，大体积混凝土的表面就会出现裂缝。
2 控制大体积混凝土产生温度裂缝的措施
根据裂缝的现状以及各种出现的原因说明。很多的工程之中都能够给与混凝土一定的散热时间。有的是几天，有的是几个月。混凝土由于温度的变化，拉应力增长速度是比较缓慢的。但是混凝土在硬化方面是比较容易的。
2.1 设计控制措施
尽可能选用强度等级低的混凝土将后期的强度充分利用整合，在高层建筑不断出现的当下，混凝土的强度也就被要求更高。出现C40-C50 等高强混凝土，设计强度过高，使用水泥的量是非常大的，而且建设工期十分冗长缓慢。混凝土的早龄期，荷载远未达到设计荷载值，可以利用混凝土的60d 或god 后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑块体的温度升高
2.2 进行结构的温度应力分析和设计
应该在设计的时候充分考虑各方面的协调作用，比如温度应力的分析情况。将温差最大的位置确定下来，对温度应力和收缩力进行验算，这也是充分的证据，能够作为参考的理论，同时为合理进行分块分层浇筑混凝土提供指导。
2.3 选择合理的结构形式和分缝分块
裂缝很多时候也和结构形式方面有着千丝万缕的联系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大体积混凝土的设计阶段应充分考虑这种情况所带来的影响，尤其是寒冷少用薄壁结构，因为薄壁结构很敏感，温度变化会影响到它的正常稳定。
3 裂缝防治措施
由于水化热产生的升温较高，降温幅度大，速率快，使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。
防治方法：防止水化热引起的裂缝，施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率，制定相应的技术措施，防止和控制温度裂缝。防止目的确保工程质量。
3.1 降低混凝土入模温度
降低原材料进入搅拌机的温度如夏季在水箱内加块冰，降低水温；粗骨料遮阳防晒；散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限速降低混凝土出机温度。2）夏季，混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。3）混凝土浇筑作业面遮阳，减少混凝土冷量损失。
3.2 采用二次抹压挤术
混凝土大模振捣，表层刮平抹压1～2min后，即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝，增加混凝土内部的密实度。但是，二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果；过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面已出现的裂缝。
3.3 降低混凝土水热化
1）选择中低热品种水泥，优先选用矿渣硅酸盐水泥。2）利用混凝土后期强化用，R60 或R90替代R28作为设计强度。3）掺入一定比例的粉煤灰。4）掺入高效减水剂。5）掺入缓凝剂。
3.4 掺 UEA 膨胀剂
掺入UEA膨胀剂，在最初14天潮湿养护中，使混凝土体积微膨胀，补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。
4温度应力的分析
温度应力的形成过程：
早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30d。这个阶段有两个特征：一是水泥放出大量的水化热；二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，此应力与前两种的残余应力相迭加。
5 养护措施
混凝土常见的裂缝大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降。因此混凝土的保温对防止表面早期产生裂缝尤其重要。养护时要保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内外温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土温度裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间，拆模后应立即回填土或覆盖保护。同时要预防冬期骤冷寒潮气候影响，以控制内外温差，防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度梯度引起混凝土的开裂。
6 施工中的温度检测措施
要对大体积混凝土进行有效的温度控制，就必须进行科学检测，设置测温点，以便了解内外温差的数据，及时采取相应措施，以保证控制的准确性。大体积混凝土温度的检测要在混凝土浇灌完毕后2 天开始，检测时间为1 个月，在前面7 天，每隔2 小时测温一次，以后每隔8小时测温一次。在浇筑混凝土时，采用预埋温度传感片和测温仪，一般布置上中下三个混凝土内部测温点和一个混凝土表面控制的测温点，从浇筑开始测温，浇筑完后根据温控指标及时调整保温、保湿等养护条件。
7 结束语
虽然目前学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较、出现问题后多分析，多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是可以避免的。
论文作者:刘阳科
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/8
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