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摘要：大体积混凝土广泛应用于现代建筑中，与普通尺寸混凝土相比，大体积混凝土体积更大，水泥的用量就相应增加，其水化热反应就更为剧烈，温度应力也就越大；加上混凝土的收缩、外界条件的影响，都会导致大体积混凝土产生裂缝。
关键词：高层建筑基础工程；大体积混泥土；裂缝控制
1大体积混凝土裂缝的主要类型及其可能造成的危害
1.1温度裂缝
由大量的实验结果和施工工程的裂缝成因结果显示，4/5以上的混凝土裂缝都是由于混凝土内外温度不同，致使混凝土结构内部的温度应力大于其抗拉强度或极限拉伸值时导致的。温度裂缝基本上产生于大体积混凝土形成的早期阶段，在混凝土初凝升温时，内升外衡的温度“张”力使混凝土的表面产生裂缝；而在其成型降温阶段，内降外衡的温度“缩”力使混凝土的内部产生裂缝。这些表面和深层的裂缝会导致混凝土防渗性和稳定性的下降。
1.2大体积混凝土结构裂缝造成的危害
裂缝问题，会对混凝土造成多方面的影响：①它会导致混凝土表面出现较多的细微缝隙，严重影响混凝土的美观；②会导致混凝土的结构不稳定，减少混凝土的保护层厚度，同时也很容易导致混凝土内部的钢筋出现锈蚀，进而降低混凝土的耐久度；③需要对混凝土进行二次修复，无形之中提高了工程的成本支出。通常情况下，非荷载因素导致的混凝土结构裂缝，不会影响其承载性能和安全性能，且这种裂缝处于较稳定的状态。但是受到化学反应所导致的混凝土膨胀裂缝，由于其具有不可预料和无法控制的发展性，会对其承载性能和安全稳定性带来不利的影响，在现代工程项目施工过程中，必须采取有效的措施杜绝该种裂缝的产生。
1.3接触裂缝
在水利工程的基础结构中，较多的运用了大体积混凝土技术。混凝土属于复合材料，在与岸坡的岩石这类自然物质接触的地方往往是施工过程中较为重要的一个方面，因为其接触的紧密性与水工建筑物的渗漏、沉陷有关。因此在坝头与岸坡的实际施工中，大体积混凝土的可能产生的接触裂缝是需要密切注意的问题。接触裂缝的程度直接影响水工建筑物的质量，在大坝蓄水使用时水的应力时刻作用于坝头与岸坡的接触处，长时间就会使接触部分产生裂缝，影响坝体的防渗效果，严重时，会直接影响坝体安全。
2高层建筑基础工程中大体积混泥土裂缝控制
2.1温度裂缝控制的方法
2.1.1材料控制方法
首先，要考虑材料方法的因素，通过以上的分可知，温度应力过大是导致大多数温度裂缝的原因，为水泥水化热是导致温度应力的因素，因此，在材料控制方面的具体措施主要有以下几点：①选用水泥时要具有合理性，选用中（低）水化热的水泥，以使混凝土的温度峰值降低；②将一些混合材料添加在混凝土中，保证添加的合理，以使水泥使用的量能够减少，使混凝土的绝热温升能够降低；③将缓凝剂或者高效减水剂加入到混凝土材料中，使在对混凝土进行拌合使能够减少用水量，也使水泥的用量能够减少；四是选择的骨料要具有较好的质量。
2.1.2水管冷却法
由于使用大量水泥，在水泥水化时会汇集大量热量，从而大幅度增加混凝土内部的温度，而混凝土不能够进行导热，降温也比较慢，因此，为了能够保证工程进度，在控制大体积混凝土温度时经常采用冷却水管法，也就是将一些水管提前埋在混凝土中，水管需是网状，然后管中会有冷水循环流动，可以对此进行利用使混凝土内部的稳定降低。
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2.1.3跳仓施工技术
我国的裂缝控制专家王铁梦教授在抗与放原则的基础上提出了跳仓法，即对大体积混凝土的施工面进行划分，然后进行分层浇筑，分块施工。将温度应力释放较短的时间，然后将若干个小块连起来，形成一个整体，以增强混凝土自身的抗拉强度，从而对下一个阶段产生的混凝土温度应力进行抵抗。近些年，在大体积混凝土结构中，一般在地下室底板等对跳仓法应用的比较广泛。
2.1.4循环蓄水控制法
循环蓄水控制法主要针对的是大体积混凝土基础底板施工产生的温度裂缝，由多种部分组成，包括管井降水井、循环水管道等。基础底板调温养护的用水就不用使用专门用水，可以利用基坑井点降水以及收集起来的天然雨水，将其引入到调温槽内，然后对养护水的初始温度进行调节，养护水的温度调节好之后，将其引入到基础底板混凝土表面的降温池，对养护水的温度和深度进行控制。使用这种方法，能够通过在大体积混凝土表面进行合理的循环蓄水，以对混凝土表面的温差进行控制，并且对混凝土进行养护，并且实现水资源的充分合理的利用，避免了水资源的浪费，有利于生态环境的保护。
2.2收缩裂缝的防控措施
2.2.1干燥裂缝的防控措施
针对干燥裂缝的防控，首先应采用低发热量的水泥。其次可以加入减水剂。减水剂的增加在节约水泥的用量的基础上还能减少混凝土的发热量。另外应加强混凝土的养护。在混凝土浇筑完成后，应及时进行养护工作，对于塑性混凝土应该在浇筑完毕后的18h以内进行洒水养护；对于低塑性的混凝土适宜在浇筑完成以后立即开始养护，养护可以采取喷雾养护的方式进行，并同时进行洒水，从而确保混凝土的表面始终保持在一个湿润的环境下。养护的方式可以根据混凝土的种类和特性进行，一般分为洒水养护、覆盖养护和化学剂养护。
2.2.2自收缩裂缝的防控措施
相对湿度是导致大体积混凝土自收缩的重要原因，而水灰比是影响相对湿度的关键因素。当水灰比在大于等于50%时，混凝土的自收缩效应可以几乎忽略不计，当其低于这个值时，就可能诱发自收缩的产生，从而出现裂缝。据实验表明，当水灰比小于35%时，混凝土结构内部的相对湿度就会很快下降1/5甚至更多。因此在实际的施工过程中，可以采用添加减水剂的方式，这样可以在保证大体积混凝土强度的前提下，增大混凝土的坍落度，提高其相对湿度，不至于因为水化反应消耗掉过多的水分而发生自干燥效应，同时混凝土的强度得到了保证，可使混凝土更好的抵消收缩应力的作用。同时减水剂会使单位体积的水分中需要的水泥用量减少，这样会大大的增大水灰比，减小自收缩裂缝产生的可能性。其次，可以使用中低发热量的水泥，比如粉煤灰硅酸盐水泥或者火山灰质硅酸盐水泥等，从而降低发热量，减少因为热量的散失而带走过多的水分导致相对混凝土相对湿度降低。另外，设置合理的施工缝。当混凝土体积发生变化时，施工缝可以很好的提供给其缓冲的空间，避免裂缝的产生。最后，加强施工工艺流程的科学合理性，提高混凝土的拌合效率，加大热量的散失力度，注意养护，避免水分的过分散失。
2.2.3塑性收缩裂缝的防控措施
针对塑性收缩裂缝，可以采用强度等级高的水泥，比如普通硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥的密度在3100~3200kg/m3之间，可以满足混凝土在终凝前的抗收缩强度。其次，在混凝土结构施工之前，可以将混凝土的模板和基础底座支撑面适当的进行湿润，以补充混凝土塑性后期水分的散失。另外，对混凝土的养护要及时且时间应足够长。应及时进行草盖覆盖养护或者塑料薄膜覆盖养护，防止混凝土表面水分的过分散失，在高温季节还应间歇性的进行洒水养护，及时补充水分，使混凝土一直处于湿润的环境中，防止塑性裂缝的产生。
结语
综上所述，本文通过对大体积混凝土结构裂缝产生的原因进行分析，发现了常见导致混凝土产生裂缝的因素，并针对高层建筑基础工程中大体积混泥土裂缝控制措施进行了解析。
参考文献
[1]侯雁南.大体积混凝土裂缝控制及处理措施研究[D].山东：山东大学，2007，4.
[2]代兵.建筑结构常见裂缝分析与处理[J].建筑?建材?装饰，2009，10（6）.
论文作者:刘国峰,王军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/16
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 温度论文; 水泥论文; 应力论文; 塑性论文; 《防护工程》2018年第27期论文;