摘要：步入21世纪来，大体积混凝土结构被应用的越来越多。混凝土的优点虽然较多，但是在施工过程中会出现不同形式、不同程度的裂纹。构筑物的坍塌破坏都从裂纹开始的，破坏的初始阶段是裂纹的扩展。同时，裂纹也会引起渗漏，降低构筑物的耐久性，如脱落面层、锈蚀钢筋、加剧混凝土冻融循环等。
关键词：大体积混凝土；开裂；主要原因；控制措施
一、具体施工的相关特点
1、混凝土的需求量很大
相比于其他施工浇筑工作，大体积混凝土施工的技术难度更高，步骤更为复杂。同时，由于混凝土本身具有较大的体积，因此对于施工材料的用量要求也很高。
2、施工技术难度很高
由于施工的水泥用量很高，因此在施工过程中，需要对其进行水化。由于其自身性质的原因，在实际水化的过程中会有大量热量产生，而且这些热量很难散去，使得混凝土自身的温度不断上升。根据相关资料的调查可以知道，当浇筑工作达到3h之后，其内部温度将会上升到最高值，此时便很容易产生温差，进而会导致裂缝出现。
3、养护工作的技术难度
很高由于大体积混凝土的施工很容易出现裂缝的情况，因此对其养护的工作也有非常高的要求。一般而言，施工最为常用的便是持续浇筑的方法，此方法能够有效防止混凝土本身裂缝的产生。因此，在施工工程的后期进行养护时，一定要按照相关规定标准进行操作，以此确保工程整体的质量。
二、大体积混凝土裂缝成因
1、温度、湿度引起的裂缝
由于水化热的化学反应，在混凝土内部放出大量的热量，这些热量大约有50%在3d内很快放出，剩下的50%热量汇聚在混凝土内缓慢放出，然而混凝土的散热性能并不好，是一种不良散热导体，所以这剩下的50%水化热产生的热量一直汇聚在混凝土内部，使混凝土内部中心的温度持续上升，而混凝土由于体积过大，因此出现了中心温度高、边缘部分温度低的情况，这就使得混凝土内部产生了温度差，温度差产生温度应力，当这种应力大于混凝土本身的抗拉强度时，混凝土就会发生开裂出现裂缝。由于水泥水化热产生的温差引起的裂缝在大体积混凝土中较为常见。
2、外荷载作用
由于混凝土抗拉强度大约只有抗压强度的1/10。而在大体积混凝土浇筑过程中，由于混凝土体积大，因此同一个混凝土块存在施工材料和施工浇筑水平技术的不同，这就使得大体积混凝土块的强度分布不均匀，本就抗拉强度低的混凝土部分部位抗拉强度更低，裂缝往往就出现在这些部分。另一方面在钢筋混凝土中，承受拉应力的是钢筋混凝土中的钢筋，钢筋也布置在混凝土受拉部分，但是在混凝土的边缘或素混凝土内，这些拉应力就要靠其自身的抗拉应力承受了。因此，一般结构的设计中要求混凝土自身部分不承受拉应力或者只能够承受较小的拉应力，而由于大体积混凝土浇筑时混凝土内部温差应力大，甚至超过其他外荷载所引起的拉引力，从而导致出现裂缝。
3、收缩变形引起的裂缝
除温度、湿度变化引起的大体积混凝土裂缝外，常见的引起大体积混凝土出现裂缝的原因还有混凝土的收缩变形。大体积混凝土浇筑时，内部发生一系列的化学变化，从而使得混凝土体积缩小，出现裂缝。目前，大体积混凝土收缩类型常见的有干燥收缩、塑性收缩、碳化收缩和自身收缩等。当混凝土内部水分流失过快过多时，易产生干燥收缩，干燥收缩对混凝土的影响较大，出现的裂缝也较多。干燥收缩流失了大量吸附水。当混凝土处于塑性状态且流失许多内部泌水时或者出现大风高温天气时，大体积混凝土易发生塑性收缩。
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三、防止混凝土产生裂缝的主要措施
1、选材优化
（1）水泥选择
大体积混凝土因其水泥水化热的大量积聚，易使混凝土内外形成较大的温差，而产生温差应力，因此应选用水化热较低的水泥。试验表明：水泥中铝酸三钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量高的，水化热较髙，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外，在不影响水泥活性的情况下，尽量使水泥的细度适当减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热速率，试验表明：比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17～21J/g，7d和20d均增加4～12J/g。以降低水泥水化所产生的热量，从而控制大体积混凝土的温度升高。
（2）矿物摻合料选择
为降低水泥水化热并提髙和易性，可将部分水泥用粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要作用：①粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可取代部分水泥，从而减少水泥用量；②粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；③粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。
（3）控制集料的级配及其含泥量
①粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低，对防止裂缝的产生有利。②采用级配良好的中砂和中粗砂，其孔隙率小，总表面积小，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝就减少。③集料含泥量大的话，不仅增加混凝土收缩，还会引起混凝土抗拉强度降低。
2、混凝土施工工艺优化
（1）混凝土搅拌
降低混凝土出机口温度，可采取以下三种降温措施：①将骨料堆放在遮阳棚或防雨棚下，以防阳光直射；②加冰水拌和；③送冷风对拌合物进行冷却。
（2）混凝土浇筑与振捣优化
根据施工现场实际情况，编制相应的专项混凝土施工方案，分层浇筑混凝土，利用浇筑面散热，以大大减少施工中出现裂缝的可能性。每一处混凝土在初凝前应被上层新混凝土覆盖，并振捣完毕；浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。避开在太阳辐射较高的时间浇注，浇注尽量安排在夜间进行。
（3）混凝土养护
大体积混凝土养护的关键是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内外的温差，在促使馄凝土强度正常发展的同时防止混凝土裂缝的产生和发展。
①混凝土养护期间，混凝土芯部温度不宜超过60℃，最高不宜大于65℃轨枕和轨道板的芯部温度不宜大于55℃），混凝土芯部温度与表面温之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃（梁体混凝土不宜大于15℃），养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
②自然养护期间，在混凝土浇筑完毕后1h内对混凝土进行保温保湿养护；混凝土拆模时，混凝土的表面温度与中心温度之间、表面温度与外界气温之间的差值应小于2。
③采用内部降温或模板面上洒水法来降低混凝土内外温差。对于我标段大体积现浇梁来说，采取对模板浇水或预留管道灌水等方法来降低箱梁腹板、腹板与底座板交接处混凝土的温度，有效控制混凝土温差。
结束语
综上所述，在大体积混凝土施工中，原材料的质量、混合料的配比、保温措施的采取、浇筑方式、混凝土搅拌以及养护等各方面都关系着最终的施工质量，有效地实现对大体积温度控制是防止裂缝等问题出现的关键，可保证建筑物的质量安全。因此，施工中一定要严格恪守各项工作流程，为施工安全做好保障。
参考文献
[1]冯和平.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J].四川水泥，2017（12）：262.
[2]王伟森.建筑工程大体积混凝土施工质量控制与监理[J].河南建材，2017（05）：242-243.
[3]邓云仁，伍雪蕾.论大体积混凝土施工的质量控制[J].建筑知识，2017，37（18）：106-107.
论文作者:陈子木
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2019/1/2
标签：混凝土论文; 体积论文; 水化论文; 裂缝论文; 水泥论文; 温度论文; 应力论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;