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在混凝土建筑工程中超长大体积混凝土具有一定的施工难度，因超长大体积混凝土在结构厚度1m以上，同时又因其在地下或者半地下的环境下施工，对施工技术以及施工材料等都有着较高的要求，在实际施工中裂缝问题最为常见，同时裂缝问题也已经成为超长大体积混凝土施工中亟待解决的问题之一，想要有效控制裂缝问题的发生，施工单位务必要了解超长大体积混凝土中裂缝开裂的机理，从而找到相应的解决对策，提高超长大体积混凝土的质量。
一、超长大体积混凝土裂缝开裂的机理
（1）温度应力。包括混凝土本身水化热产生的和环境温度变化产生的。（2）干缩应力。由于混凝土的水分扩散系数极小，结构水分散失多发生在混凝土表层很浅的部位，而且拉应力也产生在这个部位。（3）外荷载应力。包括自重、水压、泥沙压力、地震力、设备重量及其他设计考虑的活荷载等。（4）基础变形和模板走样产生的应力。而大体积混凝土的开裂主要是由于水化热使混凝土温度升高，其温度扩散缓慢，从而产生较大温差而引起开裂。
二、超长大体积混凝土裂缝产生的原因
对于超长大体积混凝土裂缝产生的原因来说，主要分为两个方面，材料属性方面以及外因变化方面，这两方面是直接导致超长大体积混凝土施工出现裂缝的原因。
1、材料属性方面的原因
第一，在钢筋混凝土中拉应力主要由钢筋承担，混凝土只承受压应力，一般设计中均不要求混凝土土承受拉应力或承受很小的拉应力，但在混凝土内部或钢筋混凝土的边缘部位如果出现了拉应力，则需依靠混凝土自身承担。当这种拉应力过大时，便会形成裂缝。
第二，混凝土中的水分通过水泥水化反应消耗一部分，其余大部分游离水将会在混凝土硬化过程中逐渐蒸发掉，使得混凝土中存在大量的毛细孔道，由于水分的蒸发使得毛细管中产生毛细管张力，形成混凝土干缩变形，这种是早在20世纪60年代就已经被国际建筑界所认可的混凝土表面张力理论。这些变形过大也会导致裂缝的产生。
2、外因变化方面的原因
第一，混凝土在实际施工中会产生硬化反应，然而在硬化时其温度如果不能进行有效的控制就会出现裂缝问题，简单来说，混凝土在硬化时会将大量的水化热释放出来，这样就使混凝土内部的温度升高，其体积出现膨胀的情况，而混凝土的表面也会产生拉应力，在这种情况下混凝土的强度就会降低，从而出现裂缝；当混凝土硬化后，由最高温度冷却到运转时期的稳定温度的降温过程中，体积收缩，由于受到基础本身或已固化混凝土的约束，又会在混凝土内部形成相当大拉应力，尤其是大体积混凝土，有时这种温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，往往形成裂缝，大体积混凝土甚至会形成贯通裂缝。
第二，混凝土表面温度变化形成温度裂缝。在正常使用条件下，当混凝土硬化基本结束后，内部温度便达到基本稳定（变化很小或变化较慢），但表面温度可能发生较大、较快的变化（如养护不周、时干时湿、气温的变化、夏季高温后的雨淋等），导致混凝土表面引起很大的拉应力，由于表面变形受到内部混凝土的约束，往往会导致裂缝。
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三、超长大体积混凝土施工中裂缝的控制措施
1、混凝土施工温度的控制
控制混凝土施工温度的措施有：（1）改善骨料级配。采取用干硬性混凝土、掺混合料、摻加引气剂或塑化剂等措施，以减少混凝土中的水泥用量，从而减少水化热、降低混凝土的温度；（2）降低浇筑温度。在施工气温较高时，采用拌和混凝土时加水或用水将骨料冷却以降低混凝土的浇筑温度或采用夜间浇灌等；（3）减少浇筑厚度。热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。
2、混凝土性能的改善
混凝土和钢筋混凝土的表面常常发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝，虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。尤其是对于水坝、水塔及桥墩等重要建筑物。但加筋后结构内部的裂缝一般就变的数目多、间距孝宽度与深度较小了。而且在同等含钢量的情况下，钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土的抗裂性表现较好。
3、混凝土外加剂的合理使用
水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使用混凝土用水量减少25%以上，从而减少混凝土内因水分蒸发形成的毛细孔道，增加混凝土的密实度；水泥用量也是影响混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少约15%的水泥用量，其体积可通过增加骨料用量来补充，从而减少水泥的水化热；减水防裂剂可以改善水泥的稠度，减少混凝土泌水，减少干缩变形；减水防裂剂或以提高水泥浆本身及水泥与骨料的粘结力，从而提高混凝土的抗拉强度、提高混凝土的抗裂性能。
4、混凝土早期养护
就目前我国超长大体积混凝土施工裂缝情况来看，大多都是混凝土表面出现深度不一的裂缝，也就是说这些裂缝产生的原因主要是由温度梯度造成的，想要解决这一情况，施工单位务必要加强混凝土早期养护工作的重视。
在夏季高温时的养护不周及寒冷地区温度骤降都容易形成裂缝。因此说混凝土的及时养护和保温处理对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力理解考虑，应达到下述要求：（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面温度梯度，防止表面裂缝。混凝土的养护要及时，避免高温时混凝土表面浇水养护。（2）防止混凝土超冷，应尽量设法使混凝土施工期最低温度，不低于混凝土使用期的稳定温度。（3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。
结语：超长大体积混凝土施工中裂缝问题已经严重影响到整个工程的施工质量，如果施工单位还不能加强对其重视，就会直接阻碍建筑行业的发展，为此，施工单位一定要通过各种方法来控制裂缝的发生，通过先进的施工技术以及施工材料等有效解决超长大体积混凝土施工中的裂缝问题，从而提高整个混凝土建筑的施工质量，延长建筑的使用寿命，推动我国建筑行业的可持续发展。
参考文献：
[1]张春丽.浅谈大体积混凝土施工过程中的裂缝控制措施[J].四川建材,2012,38(4):146-147.
[2]孙杰.建筑工程中大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施[J].建筑·建材·装饰,2015(4):197.
论文作者:李玮鹏
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 应力论文; 温度论文; 水化论文; 骨料论文; 《中国西部科技》2019年第11期论文;