摘要：造成大体积混凝土裂缝的因素有很多，原材料、方案设计、施工操作、外部环境的温度与湿度变化都可能导致混凝土出现裂缝。大体积混凝土一旦出现了裂缝，不但影响了建筑产品的美观，同时也威胁到了人民群众生命财产的安全。因此，探讨大体积混凝土裂缝产生的原因与防治技术措施，就有着非常现实的意义。
关键词：大体积混凝土；裂缝；防治
引言：混凝土结构的建筑物在建设或者使用过程中经常会出现不同程度的裂缝现象，其也是一直困扰建筑施工技术人员的重要问题。不少研究者对混凝土的强度以及建筑实践数据进行了分析，发现混凝土结构物的裂缝完全避免不太可行，裂缝是一种材料特征，如果一味地追求抗裂就有可能付出不必要的代价。
1大体积混凝土裂缝对混凝土结构的危害
混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为表面裂缝、深层裂缝及贯穿裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。贯穿裂缝和深层裂缝会破坏结构的整体性,改变混凝土的受力条件,从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能,严重影响建筑物的质量和运行安全性。
2产生裂缝的主要原因
2.1水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出大量的热量，而大体积混凝土结构由于断面较厚，体量较大，水泥水化产生的热量聚集在结构内部而无法及时散发出去，以至于热能越聚越大，使内外温差增大，因而出现初期裂缝(就是在混凝土浇筑的升温期，由于水化热在混凝土浇筑后2 d~3 d温度急剧上升，3 d~5 d达到内部的最高温度，从而混凝土内部拉应力超过混凝土的抗拉应力引起的裂缝)。
2.2混凝土收缩
大体积混凝土收缩产生的裂缝主要有降温收缩裂缝和干燥收缩裂缝。降温收缩裂缝是指大体积混凝土浇筑凝结后，经过约3 d~5 d，内部温度达到峰值，然后开始缓慢降温。此时，温度变化使混凝土产生体积胀缩，处在地基等约束条件下的混凝土开始产生裂缝。值得注意的是在降温时其降温收缩与干燥收缩叠加在一起，处于约束条件下的混凝土常常容易产生裂缝，在施工与监控过程中应特别注意。
2.3外界气温变化
大体积混凝土在施工时，混凝土的浇筑温度会随着外界气温变化而变化。特别是当气温骤变，会大大增加内外层混凝土温差，从而引起混凝土内部温度应力急剧增大，这对大体积混凝土结构极为不利，因此，应采取对应控制措施将温差控制在最小范围。
3大体积混凝土温度裂缝的控制对策
大量的研究表明,大体积混凝土结构物中的温度裂缝是不可避免的,重要的是采用合理的措施来防治和控制裂缝的发展。防止大体积混凝土出现温度裂缝应从两方面出发, 一方面应从控制温度、改善约束, 即从减小温度应力着手，另一方面应尽可能设法提高混凝土抗裂能力,改善混凝土自身性能,但这些措施不是孤立的,而是相互联系、相互制约的,必须结合实际,全面考虑, 合理采用。
3.1 合理选择原材料, 优化混凝土配合比
选择混凝土原材料,优化混凝土配合比的目的是使混凝土具有较强的抗裂能力,具体来说,就是要求混凝土的绝热温升较小,抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、热强比较小,自生体积变形最好是微膨胀,至少是低收缩。
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3.2 合理进行温度控制
对于大体积混凝土的温度控制, 主要考虑三个特征值: 入模温度、最高温度及养护温度。入模温度控制：混凝土的入模温度取决于各种原材料的初始温度,主要方法是施工时加冰冷却拌合水、骨料、水泥, 尽量选择较低气温时段浇筑砼，在混凝土运输工具上覆盖麻袋, 并经常喷洒冷水降温。最高温度控制：在混凝土内部预埋水管,利用冷却水管内流通的制冷水带走大体积混凝土内部积聚的水泥水化热, 削减浇筑层水化热温升。这种方法因具有适用性和灵活性,以及能够控制整个结构物内部温度, 所以在国内外得到广泛应用。 养护温度控制：大体积混凝土的裂缝,特别是表面裂缝,主要是由于混凝土中产生了温度梯度。为了使大体积混凝土的内外温差降低,可采用混凝土表面保温的方法,使混凝土内外温差降低。
3.3 分缝分块浇筑
分缝分块有两方面的目的:一是为了便于施工,将庞大的坝体逐块逐层地进行浇筑同时为了防止裂缝,减小基础块的尺寸,增加散热面,从而降低施工期间的温度应力,以减小产生裂缝的可能性。
3.4 加强施工温度监测
对大体积混凝土内部各部位进行温度跟踪监测,可以及时准确地掌握混凝土各个部位的温度变化,以便采取处理措施降低内部温度,保证工程质量。混凝土温升最快的阶段在浇筑后的 1～5d,在这段期间, 宜每 30 min 读取数据一次,以后数据的读取时间可以延长,建议在混凝土浇注后的 6～20d,每 3 h读取一次数据, 浇注后的 21～30 d,每 6h 读取一次数据。
3.5 采用先进的施工技术
在加强混凝土质量控制的同时,应积极推广新技术、新材料与新工艺的应用,以减少混凝土的开裂。
3.6 合理组织施工
在施工过程中精心安排混凝土施工时间,在高温季节施工时,混凝土浇筑时间尽量安排在 16 时至翌日上午 10 时前进行, 以减少混凝土温度回升。新旧混凝土浇筑间隔时间为 5～7d,相邻浇筑坝块高差控制在 8 m 以内。
3.7后期养护及数据采集
混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇注完毕后即转入养护阶段。以下是在养护期间的几项体会:(1)采取严格的养护保护措施。混凝土表面收光后立即覆盖一层塑料薄膜,以防止早期失水出现塑性裂缝;适时在塑料薄膜上覆盖两层土工布保温,同时在混凝土中设置冷却水管降温;在塑料薄膜下适时补水,以保证水泥发挥补偿收缩作用的充分条件。(2)在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点,并在养护中通过测温点的温度测量指导降温、保温工作的进行,从而控制混凝土内外温差不大于25℃。测温点布置的原则应使不同施工区段、不同标高处的混凝土温升均能得到监控。在两条长边墙体各取三个具有代表性的点,在墙体垂直方向的上、中、下三个位置布置6个测温孔,保证不同施工区段混凝土温升均可得到反映,从而及时指导温控工作。浇筑结束后安排专人对测点进行温度记录,及时调整循环水的温度,确保降温效果。冷却完毕后,水管口用与墙体强度等同的水泥浆封闭,水泥中应加入微膨胀剂。(3)在气温较高(尤其超过30℃)时,浇水养护是保证混凝土强度的关键。现场使用小型水泵浇水,并在混凝土浇筑12h内对混凝土覆盖塑料薄膜养护。薄膜养护采用一次性材料,始终保持塑料薄膜内有凝结水,后续工序应尽量避免对塑料薄膜的破坏。
3结束语
总之，混凝土裂缝对与工程质量的影响相当严重，为保证中国建筑市场的良好发展，为了我们能共同建造出一个个精品工程，我们唯有增强自身责任心、加强对工程质量的管理、严格按规范进行工程的全面控制才是根治混凝土裂缝的主要措施。而且在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，同时应做好充分的施工准备、加强现场协调与组织管理，混凝土的裂缝是可以避免的。
参考文献
[1]王维. 混凝土结构裂缝类型与防治方法浅析[J]. 技术与市场, 2009,(05) .
[2]林和. 高层建筑中混凝土结构裂缝成因与控制措施的探讨[J]. 经营管理者, 2010,(13).
论文作者:李志强
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; 温度论文; 体积论文; 水化论文; 温差论文; 测温论文; 《基层建设》2019年第13期论文;