摘要：伴随国民经济发展速度的不断提升，我国建筑事业也得到了快速发展，其施工质量是否满足施工标准已经成为人们普遍关注的问题。本文主要对大体积混凝土裂缝产生原因、控制技术及防治进行了分析与探究。
关键词：大体积混凝土；裂缝原因；控制措施
引言
大体积混凝土是指最小截面尺寸大于1m的商品混凝土结构。与普通钢筋混凝土相比，大体积混凝土结构厚，体积大、工程条件复杂和施工技术要求高。然而在施工过程中由于大体积混凝土工程条件复杂、水泥水化热较大、在混凝土浇筑过程中容易使结构物产生温度变形等原因会导致大体积混凝土结构出现温度裂缝，延长施工周期及增加投资成本，还会影响到水工建筑物的质量与安全。
一、大体积混凝土出现裂缝的原理
1、结构内部的约束应力
在大体积混凝土结构施工过程及施工完成之后，由于混凝土温度的变化，不同的温度结构内外的混凝土产生具有差异的应力，即内部产生压应力，外部产生拉应力。在压应力和拉应力的共同作用下，大体积混凝土表面就会产生裂缝的现象。
2、结构外部的约束力
大体积混凝土结构会随着混凝土温度及水化的变化而产生形状的变化。但由于混凝土的浇注需建立在一定的基础之上，而外界基础必然会对混凝土形状的变化产生一定的约束作用，最终导致对混凝土产生正向或反向的约束力。
二、大体积混凝土出现裂缝的原因
1、混凝土收缩变形
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化，尤其当外界气温骤降时，会大大增加混凝土内外层温度差，这对大体积混凝土是极为不利的.温度应力是由于温差引起温度变形造成的：温差愈大，温度应力也愈大，同时在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60-65℃，并且有较长的延续时间.因此，应采取温度控制措施，防止大体积混凝土内外温差引起的温度应力。
2、外界气温变化大
在大体积混凝土施工过程中，外界气候条件往往是影响施工质量的因素之一，尤其是外界气温。外界气温过高，相应的混凝土浇筑温度随之上升；外界气温过低，相应的混凝土浇筑温度随之下降。无论外界气温过高或过低，都会造成大体积混凝土内外部温度差异大，就会产生较大的温度应力，其直接作用在大体积混凝土上，会导致混凝土裂缝。
3、水泥水化热的影响
水泥在水化过程中要产生一定的热量，这是大体积混凝土内部热量的主要来源。由于大体积混凝土构件断面较厚，水泥发出的热量聚集在结构物内部不易散失，这就使混凝土内部温度升高，而混凝土表面温度为室外环境温度。内外温度不同将导致自身膨胀不同，在混凝土内部产生压应力，在面层产生拉应力。如果温差超过25℃，则表层混凝土所造成的拉应力将要超过混凝土极限抗拉强度，在混凝土构件的表面就可能产生裂缝，极易危害构件的安全性。
4、不均匀沉降的影响
基础设计的主要依据是工程地质勘察报告。任何一个地质勘察，其结果都是近似的。当设计假设模型与地质实际不符等情况出现时，都很可能出现不均匀沉降。同时，由于上部建筑物荷载不同，也会产生不均匀沉降。这种不均匀沉降对混凝土就产生拉应力，当应力超过混凝土极限拉应力值时，将会产生裂缝。这种裂缝一旦出现则非常严重，可能危及建筑物的安全和使用。
三、大体积混凝土裂缝控制措施
1、优化配合比设计
（1）在满足强度、和易性、耐久性的前提下，尽量减少单位水泥用量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土中单位水泥用量每增减10kg，水泥水化后的温度将增减1℃，减少单位水泥用量，有利于降低水泥水化热引起的绝热温升，从而减少混凝土内外温差。
1）掺加适量的粉煤灰。厚度不大时，在满足强度、和易性、耐久性的前提下，掺量以15%～20%为宜。如厚度超过2m，在大体积混凝土内部可适当加大粉煤灰掺量。另粉煤灰愈合能力强，也有利于减少混凝土裂缝。
2）抛块石。在大体积混凝土中抛10%～15%的坚硬无裂缝、干净的大块石，规格为150～300mm。抛块石除了可减少水泥用量，降低水泥水化热外，石块本身可吸收热量，也使水化热进一步降低。在混凝土结构中中部配筋少的部位，宜多抛块石，并保持石块间的间距10～15cm，注意块石底部不能积水，块石分布均匀。
3）合理使用外加剂。如减水剂可大大改善混凝土的工作性能，同时减少水及水泥用量10%左右，降低了水泥水化热。
（2）砂率不宜过大，在满足泵送混凝土前提下，尽可能选较小的砂率。砂率过大，混凝土的抗裂性能将降低，混凝土的干燥收缩加大，易产生收缩裂缝。
（3）水灰比不宜大于0.5。水灰比大，混凝土内部孔隙增多，将使混凝土的强度和抗裂性能降低。在实际工程中，对混凝土配合比确定的水灰比和坍落度值，应严格控制。
2、选择合理的施工方案
合理的施工方案是有效地预防和控制大体积混凝土裂缝产生的重要前提。在施工方案的选择时，应把控好大体积混凝土的一次性浇筑量、施工时间、振捣时间、运输时间、施工缝的位置和间距等。对于较长部位的浇筑长度，最好按照垂直施工缝分割，尽量将分割缝设置在截面变化位置或受拉、受剪、受弯较小的位置。另外，大体积混凝土的浇筑厚度应控制好，分层位置应尽量设置在构建的变截面处，或混凝土构件受压较小处。在高温或高寒季节，应采取各种辅助措施，控制好混凝土的入模温度。
3、大体积混凝土的施工工艺
对大体积混凝土，采取分层分块浇筑方式施工，在第一层混凝土还未初凝前，浇筑上一层，振动棒应插入下一层50mm-100mm以消除裂缝，同时施工中要严格控制震动时间，防止石子下沉引起的混凝土结构不均匀；施工中注意分散混凝土的放热峰值。在混凝土初凝时粗抹面一次，在混凝土终凝前，进行第二次抹光，尽量消除混凝土表面的龟裂裂纹，防止建成后出现气温骤降而发生的开裂；施工现场应注意遮蔽，防止烈日暴晒混凝土表面；控制浇筑温度，使新拌混凝土的温度尽量控制在6℃以下，为达到温度要求，可采取水中加碎冰的方式；另处施工现场还应预埋冷却水管，用循环水进行人工导热，降低混凝土的内部温度，以减少水化热的释放。
4、混凝土浇筑温度的控制
混凝土从搅拌站出厂之后，通过混凝土搅拌车卸料、运输、浇筑、振捣以及平仓过程后，处于混凝土表面以下50～100mm的温度则称之为混凝土的浇筑温度。若混凝土浇筑温度越低，则会有利于对混凝土温度应力和内外温差的控制。一般当混凝土从属性状态向弹性状态转变时，混凝土温度越低，产生的开裂现象就会越少。在浇筑大体积混凝土时，在平均气温水平以下，浇筑温度每降低6℃，混凝土的最大温升值则会相应有3℃的降低。浇筑温度越高越容易使水泥的水化得到加快，通常浇筑温度每提升10℃，沪宁图内部温度则会相应有35℃的提升。通常情况下，混凝土浇筑温度的降低则是通过加冰拌和、预冷骨料以及冷却拌合水等方法，使混凝土出机口的温度得到有效降低。一般预冷石子的效果较好，其次，则是水和沙的预冷，相比而言，预冷水泥的施工效果不太显著。
结语
为了保证建筑物和构建的安全性，我们必须仔细分析大体积混凝土温度裂缝产生的原因，根据实际施工情况，从控制温度、改变约束、降低温度着手，控制混凝土温度裂缝的产生，与此同时，还应尽可能提高混凝土的抗裂性能。只有在工程施工过程中采取行之有效的措施，才能控制裂缝的出现和延伸，进而保证建筑物的安全。
参考文献
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[2]闫振林.浅谈大体积混凝土温度裂缝控制措施[J].四川水泥，2015（12）：109.
[3]李庚.大体积混凝土温度裂缝的防控[J].卷宗，2016，6（1）：662-663.
论文作者:刘洪涛
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
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