摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，建筑行业得到了很大进展，大体积混凝土的应用也越来越广泛，因此需要对其裂缝问题进行重视。本文主要针对大体积混凝土施工裂缝产生的原因进行分析，进而采取一些针对性的措施对裂缝进行控制，旨在为大体积混凝土的裂缝控制提供一些参考。
关键词：大体积混凝土;裂缝成因;工程概况
引言
相比普通混凝土构件，在施工过程中大体积混凝土具有更大水化热现象，且混凝土导热性较差，如施工控制不当，极易产生裂缝问题。此类裂缝主要包括两类，即表面裂缝与贯穿裂缝，此类裂缝产生的原因可能是设计不当、材料质量不佳、施工工艺差等。除此之外，由于筏板基础大部分位于地下水位下方或潮湿环境，当产生裂缝后，顺着裂缝将有水等渗入，进而腐蚀结构内的钢筋，导致混凝土渗漏现象出现，进而降低整个结构的强度，对建筑物使用性能、耐久性造成严重影响。为此，在施工中必须重视裂缝控制问题。
1大体积混凝土的定义
混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土。在桥梁工程实践中，按照规范中对大体积混凝土的术语定义，承台、墩柱、盖梁、主梁等都属于大体积混凝土施工的范畴。准确把握大体积混凝土的定义将更好地为指导混凝土施工提供重要的理论和实践依据。大体积混凝土在施工中按照混凝土种类主要分为素混凝土、钢筋混凝土、纤维混凝土和预应力钢筋混凝土。
2大体积混凝土裂缝的成因
产生大体积混凝土结构裂缝的原因具有综合性及复杂性，有可能是一种类型的裂缝，也有可能是多种类型的结合物。与混凝土极限抗拉强度，大体积混凝土收缩产生的拉应力大于该值时，则会有裂缝产生于混凝土表面。除此之外，因收缩、膨胀和约束间的作用力呈反比关系，则会出现应力，从而产生裂缝。在众多原因中，最主要的还是由于水泥水化热产生的温度变化。水泥水化反应是混凝土强度增长的主要因素，而该反应属于放热反应，其特点为早期快、后期慢，这种情况下混凝土内部温度增长也会呈现为由快至慢的过程。通过研究表明，升温、降温、稳定是大体积混凝土温度的三个变化阶段。因大体积混凝土结构及水泥用量大，在完成浇筑混凝土之后，将有大量水化热在水泥水化过程中被释放，此时将会增加混凝土内部温度。同时，因混凝土导热性能不佳，且体积较大，散热能力不足等原因，致使混凝土水化热不断聚集，且无法快速散发，这样会不断增加其温度。当外界温度低于该温度过多的情况下，混凝土内部热量会持续传递给周围土壤及大气。在温度上升过程中，相比内部温度，混凝土表面温度较低，根据热胀冷缩的理论，混凝土膨胀速度方面，高温部位速度将快于低温部位，这种情况下两者间可互相约束。如该部位拉应力在混凝土极限抗拉强度以上，则会有裂缝出现于混凝土表面。在水泥水化热不断释放过程中，如混凝土硬化，则会降低其弹性模量与徐变量，此时将无法释放这部分应力，就会有裂纹产生于其内部。为达到施工和易性需求，必须增加水量，相比水泥水化所需水量，所加水量在其5倍左右。待完成水化过程，多余的水分将被蒸发掉，此时混凝土体积会产生收缩现象，且属于干缩类型。当干缩和混凝土温降过程出现冷缩相互结合，混凝土内的拉应力会大幅度增加，这种情况下将促使裂缝发展，导致结构裂缝问题严重化。
3大体积混凝土裂缝控制的方法
3.1优化设计
不合理的设计会导致大体积混凝土出现裂缝。设计时，在一些特殊部位要考虑采取一些构造措施，要对构造钢筋进行合理的配置，同时要对结构变化进行重点关注，避免因此而出现裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，要对结断面的突变进行重视，避免因此而引发一定的应力集中。
3.2优质原材及配合比
对于大体积混凝土来说，应该选用水化热比较低的水泥，比如说，矿渣水泥、粉煤灰水泥等，这样可以更好地对早期的裂缝进行预防；粗骨料的级配和颗粒形态合理，则能构成紧密的骨架，对混凝土的干缩有很强的约束作用。采用反击式破碎，碎石的颗粒较为均匀，多接近球状或立体状，针片状颗粒含量少，由其配制的混凝土和易性好，与胶结料黏结的性能高。细骨料应选择洁净、级配良好的中砂。掺合料是大体积混凝土不可缺少的材料，但不同的掺合料对混凝土收缩影响不同，粉煤灰是不易于水化，只是起到一点填充的作用，在一定程度上可以减少混凝土的水化热，减少因为温度的变化而出现的应力变化。可以看出，粉煤灰是比较适合应用于大体积混凝土当中的材料。另外，选用合适的外加剂也很重要。配合比是影响混凝土裂缝的重要因素，因此需要对混凝土进行配制时，要严格控制配合比。配合比参数的控制原则是：最少水泥用量原则；最大骨料含量原则，在胶凝材料浆体一定时，骨料体积越大，混凝土收缩值越小；最小用水量原则；最适宜外加剂原则，由于大体积混凝土胶凝材料通常在三元（水泥、掺合料、膨胀剂）以上，必须对使用外加剂进行专门配制；最低开裂原则。尽可能减少混凝土自身的体积收缩，在最大程度上对大体积混凝土裂缝进行控制。
3.3重视混凝土浇筑工作
混凝土浇筑是减少裂缝产生的重要环节，如果在这个环节措施不当，也会产生裂缝。混凝土的浇筑一般采取的是分层浇筑、跳仓法施工。浇筑时进行振捣，挤出内部的水分、排出气泡。在进行振捣的时候，要对施工标准和要求予以重视，根据不同的混凝土坍落度要求，对振捣的时间和强度进行控制，在这一个环节中尽量减少裂缝产生的可能性。
3.4大体积混凝土浇筑
合理的对大体积混凝土浇筑，科学适当的对混凝土养护。简要的说，分为三种方法。分别是，施工面积较小的可以进行全面的分层浇筑；需要混凝土厚度较小，建筑施工面积较大的工程，分段分层的浇筑比较合适；长条状结构的混凝土适合斜面分层浇筑，进行具有针对性的混凝土浇筑可以确保其品质的优良。适当的对混凝土进行养护，一方面，保证了混凝土的水分含量不会过度的降低；另一方面，也可以减少因为混凝土表面温度变化产生的裂缝。在进行养护时，要注意养护的时间，在进行浇筑的同时，适时的对其覆盖或者在其表面适量的喷洒养护剂等，进行大体积混凝土的养护工作，对于不同的混凝土结构、工程项目所处的环境、工程的施工条件，要采用与其想适应的护养手段，也就是说护养方法要有针对性，切记“病急乱投医”，这样可以避免因为护养措施不当，造成对大体积混凝土的二次伤害。当遭遇到强风天气或是高温天气的时候，必须要的进行，对大体积混凝土阻挡强风和遮挡阳光的必要措施。用质量较好的塑料，或者是比较潮湿的麻布和草垫子，把混凝土表面进行包裹或是覆盖，可以有效的减少混凝土水分的蒸发量。要在混凝土浇筑过程完毕后，立刻对其进行养护。
结束语
综上所述，大体积混凝土施工技术对于建筑质量有着重要的影响，大体积混凝土的施工已经成为重要的内容，必须要对其加以重视，尤其是要对其裂缝的产生和影响进行具体分析和研究，进而采取合理的应对措施对其进行控制和处理，对于保证工程质量，促进建筑质量的提高很有意义。
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论文作者:李川江
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/19
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水化论文; 水泥论文; 应力论文; 温度论文; 《基层建设》2019年第13期论文;