摘要：在城镇化和工业化建设进程不断加快的同时，城市中人口增长和土地资源稀缺之间的矛盾不断加深，这也就在一定程度上促进了高层建筑物的开发和利用。但是在建设高层建筑物的过程中，大体积的混凝土施工很容易会出现裂缝问题，严重影响着整体的施工质量。因此，加强对高层大体积混凝土施工产生裂缝的原因进行详细的分析和研究，并采取有效的控制措施是十分必要的，能够显著的提高高层大体积混凝土施工的水平和质量，保护人们的生命财产安全。
关键词：高层；大体积混凝土施工；裂缝；产生原因；控制措施
一、高层大体积混凝土施工产生裂缝的原因
（一）塑性裂缝产生原因
在混凝土施工过程中出现塑性裂缝的原因是由于混凝土本身出现塑性收缩导致的，一般都是在混凝土塑性的过程中多发，较为常见，属于干塑裂缝。在一般情况下，如果混凝土的厚度比较大的话，在浇筑完成后四小时，会出现最激烈的水泥水化反应，水分急剧蒸发和泌水显著，会引起混凝土出现沉降收缩现象，这样一来，在内部没有钢筋位置的下沉现象就会较为显著，因此沿着内部的钢筋会形成干裂缝。在完成浇筑之后，如果混凝土的表面没有及时的覆盖，其表面的水分就会快速的蒸发，进而体积收缩反应也就会较为剧烈，但是对于刚浇筑完成的混凝土由于强度比较低，对这种程度的变形盈利的抵抗能力较差，因此就会出现开裂现象[1]。同时在施工的过程中水灰比过大、水泥用量过多或者是水泥强度较大的话，都会导致混凝土出现不同程度的裂缝。
（二）应力裂缝的产生原因
所谓的应力裂缝指的是由于混凝土内部产生的降温收缩、干燥收缩以及化学收缩增加了其内部的拉应力，但是在该阶段中混凝土的抗拉强力还比较小，这样就会形成混凝土出现裂缝。对于大体积的混凝土来说，产生应力裂缝的主要原因就是由于降温收缩导致的。
1、降温收缩
混凝土在浇筑之后，在水化的同时会释放大量的热量，但是相较于混凝土内部来说，其外部的散热条件比较好，这样就会导致混凝土表面的温度要低于起内部温度，内外部形成温度梯度，形成温度应力和变形，当混凝土内部的各项应力至和超出了实际的抗拉强度的时候，就会形成温度裂缝。一般来说，在一定的范围内混凝土结构的体积越大，温度应力和内外部的温度差也就会越大，也就更容易形成应力裂缝[2]。
2、化学收缩
混凝土出现化学收缩的原因是由胶凝材料的收缩反应引起的，胶凝材料随着逐渐硬化，其实际的体积就会在一定程度上缩小，起收缩量大约是干燥收缩的五分之一到十分之一，其危害程度较小，可以忽略不计。
3、干燥收缩
随着混凝土的逐渐硬化，原先的拌合水会以各种形式存在，混凝土拌合水具体可以分为自由水和化合水两种类型。其中自由水是为了满足操作和施工需求；化合水是水泥在水化的过程中必须的水，只有保证化合水的足够，才能够充分的水解和水化水泥颗粒，并逐渐生成凝胶和结晶。当混凝土硬化之后，在正常条件下化合水一般对外界中的湿度交换不参与，而自由水则以孔隙水、毛细管水以及吸附水的形式存在[3]。在干燥环境中的混凝土，一般首先会蒸发掉粗毛细孔以及大空隙中的自由水分，在这一过程中不会引起收缩；然后会蒸发掉微毛细孔和毛细孔中的水分，并在细孔中形成负压，并随着逐渐增加的干燥程度，逐渐增加其负压，在这一过程中，水泥石会由于受到一定的压力而出现变形。如果干燥程度持续的话，就会逐渐蒸发掉各个空隙中的吸附水分，在这种失水的状态下，水泥石会出现明显的压缩，这也是主要的压缩变形部分。对于干燥收缩来说，最大的影响因素就是环境的潮湿程度，另外还会同时受到配筋率、掺合料品种、环境温度、水灰比、水泥用量以及水泥品种等方面的因素影响。
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二、针对高层大体积混凝土施工产生裂缝的有效控制措施
（一）实现大体积混凝土配合比设计的进一步优化
1、选用水泥品种
在大体积混凝土中一般应该使用水化热不集中、水化热较低的水泥品种，比如复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥以及火山灰质硅酸盐水泥。在水泥中水化热的集中程度以及大小都与水泥中颗粒分布、水泥细度、熟料组分等方面的紧密联系。如果水泥中颗粒的分布较为集中的话，混凝土级配的合理性和连续性会有所降低，而且从微观角度来看，混凝土的抗拉能力也变得更差；一般来说，水泥结构中的表面积越到，其放热量会更加的集中，水化速度更快，其形成的裂缝也会更大，更加的严重；水泥熟料中的硅酸二钙水化热较大，而且水化的速度较快[4]。因此，为了更好的控制水泥水化热，应该注重对水泥物理特性以及组分的查看，有条件的话一定要提前进行试验来衡量其可用性。
2、在混凝土中添加有微膨胀组分的外加剂
将微膨胀组分的外加剂加入混凝土中，能够在一定程度上有效的补偿混凝土收缩，其温差限制能够得到进一步的放宽。比如在UEA中，将12%左右的内掺水泥拌合成补偿收缩混凝土，其限制膨胀率能够得到0.02%-0.04%，在邻位和钢筋的限制下，混凝土中的预应力能够达到0.2MPa-0.7MPa，这样就能够与硬化过程中的收缩拉应力抵消，减小裂缝形成范围[5]。
3、在混凝土中增加粗骨料用量
在混凝土中天剑粗骨料用量，其骨架作用会得到有效的增加，就能够很好的防止出现裂缝。当混凝土中增加了骨料用量的话，就会相对降低胶凝材料的用量，因此也就会降低其水化热反应。
（二）提高养护措施的合理性
增加对合理养护措施的应用，能够有效的预防混凝土出现裂缝，这也是重要的措施之一。增加养护环境中的湿度，能够有效的防止混凝土由于强烈的塑性收缩而形成裂缝；养护环境中温度的增加，能够有效的缓解降温的速度，混凝土内外部的温差会在一定程度上有所减小，其温度应力得到减小，有助于混凝土应力松弛作用的发挥和强度的增加，能够有效的避免出现裂缝问题。就高层大体积的混凝土养护来说，其时间应该有效的延长，这主要是由于大体积混凝土内部分温度降低的速度会比较慢，而且水化热反应也会较为强烈，养护时间的延长，能够提高防护效果[6]。
（三）改善约束条件
从构造设计方面来说的话，还可以采用相关的措施来对混凝土内外的约束条件应改善，这对于防止裂缝的出现也具有重要的意义和作用。比如可以增设后浇带、设置缓冲层和滑移层、增强配筋、在混凝土内部埋设水管等措施，都能够有效的改善混凝土的约束条件，防止出现裂缝问题。
结语：随着社会经济的发展，加强对高层建筑工程的建设是十分必要的，在大体积混凝土施工的过程中应该充分的遵循其特性，合理的选择和应用原材料和外加剂，优化其配合比，加强对混凝土的有效养护，监测和控制好浇筑缓凝土的温度，这样就能够有效的防止出现裂缝问题，提高高层大体积混凝土施工的质量。
参考文献：
[1]邵浩祥,姚传勤,白蓉,楼盼峰.大体积筏板基础混凝土施工裂缝控制技术研究[J].四川建材,2014,01：203-204+206.
[2]郑家祥.超高层建筑大体积混凝土施工中裂缝的控制[J].山西建筑,2016,20：83-85.
[3]黄德樟.浅述房屋建筑现浇混凝土施工与防裂缝控制技术[J].福建建材,2013,01：66-69.
[4]于军.电厂大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施分析探讨[J].江西建材,2013,03：96.
[5]司国志.大体积混凝土浇筑施工技术在建筑工程中的应用[J].科技风,2011,14：142+162.
[6]刘志勇.南方地区高层建筑地下室混凝土施工裂缝的成因及预防措施再探讨[J].科技风,2012,07：195-196.
论文作者:洪叶君,王敏
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/17
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