摘要：本文先叙述了大体积混凝土的概念，分析了结构混凝土裂缝产生的原因，重点阐述了预防混凝土裂缝的措施，通过科学选择水泥、合理配置和施工中预防等方面的论述，希望可以为有关人士做参考。
关键词：大体积混凝土；结构裂缝；产生原因；预防
引言：
随着我国城市建设的不断进步，其建筑也面向高层化和集成化方向发展，施工过程中，现浇混凝土使用范围不断扩大。随着施工管理人员意识的提升，开始重视混凝土裂缝对整体质量的影响，并对造成结构裂缝的原因和预防措施进行研究，以求尽量减少建筑施工中裂缝的产生。
一、大体积混凝土概念
我国建筑行业至今为止对大体积混凝土还没有明确的参数概念，但是在工程施工中对大体积混凝土的概念已经有了初步定义。为确保构筑物的工程质量，当混凝土体积过大时，就需要要使用技术手段，防止构筑物受温度等原因影响产生裂缝、变形。尽量采取方法降低混凝土使用过程中，出现开裂等问题。我国相关专家著作论述中，对大体积混凝土的尺寸定义为其几何尺寸大于1m[1]。随着社会需求的加大，各种高层建筑、大跨径桥梁、大型水利工程不断涌现，大体积混凝土在其中得到广泛应用。虽然大体积混凝土在工程建设中有很强的优势，但是因其施工技术要求和工程特点等，需要在工程实践中科学管理，减少混凝土开裂的情况，提升施工质量。
二、大体积混凝土结构裂缝产生的原因
混凝土是由多种材质混合成的混合物，具有很强的抗压性和耐久性，但是由于体积面积大的原因，导致其具有了抗拉强度弱和易开裂的弱点。混凝土裂缝有两种，一种是宏观裂缝，一种是微观裂缝。造成大体积混凝土裂缝的原因为外荷载过高、结构次应力过强和变形变化超限。总的来说就是受温度、不均匀沉降和收缩等原因影响。最终造成混凝土变形变化超限，不同结构之间产生的约束为外约束，内部结构之间产生的约束为内约束。建筑工程中大体积混凝土的裂缝，大多数为外约束造成，本文主要研究受结构变形影响出现的裂缝。下面介绍几种常见的裂缝原因：第一，混凝土收缩裂缝。指混凝土收缩过程中产生的裂缝，主要为水含量和水泥含量比例差异产生的，混凝土中水和水泥含量比例越高，收缩越大。另外，水泥种类的不同，混凝土收缩也有所不同。粉煤灰水泥和中低热水泥可以产生较小的收缩量。混凝土硬化的过程中引起收缩，这种收缩应力超过其极限抗拉强度，就会出现开裂。第二，温差裂缝。大体积混凝土施工过程中，如果内部和外部温差过大就会出现裂缝，产生温差的原因是混凝土内部水泥硬化发热造成的，体积越大越容易出现裂缝。很多建筑需要大面积、一次性混凝土浇筑，浇筑完成后，水泥水化生热，聚集在内部不易散出，造成混凝土内部温度升高，和表面温差相差较大，导致内部出现压应力，表面出现拉应力，混凝土抗拉强度降低，这时就会产生裂缝。第三，外界气温变化，大体积混凝土施工过程中，由于混凝土表面和内部散热程度不同，形成温度梯度，提高混凝土拉应力，降低自身强度。混凝土表面的拉应力大于自身基线抗拉程度，就会造成裂缝，一般混凝土施工后三天左右产生裂缝。另外降温时期，混凝土逐渐产生收缩，促进混凝土硬化收缩，造成开裂。
三、大体积混凝土结构裂缝的预防措施
（一）科学选择水泥
经过大量调查发现，水泥中含有的矿物质是影响水泥水化程度和速度的主要物质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以施工过程中，施工单位选择水泥的过程中，可以挑选散热小的，如火山灰水泥和矿渣硅酸盐水泥等，并且混合过程中，控制用量，一般情况下，每立方米混凝土最多使用400千克水泥即可，如果施工环境和要求允许，可添加粉煤灰以减少水泥用量，更加便于降低混凝土水化热，提升和易性。另外，由于混凝土施工周期较长，不能在短时间内计算负荷，有关技术人员要将计算混凝土强度的工作向后推迟一段时间，这样可以降低混凝土水化热。
（二）科学配置
混凝土的科学配合比是提升施工质量的有效策略，可以选择粒径较大的粗骨料作为原材料，因为粗骨料表面积较小，可以减少水泥浆包裹粗骨料的程度，控制水的使用，降低水化热反应，这样就能减少混凝土收缩[2]。需要注意的是，粗骨料的直径不能过大，如果太大会引起混凝土离析，所以选择连续级配碎石直径为20mm左右，或者选择5mm左右直径的中粗砂作为细骨料的主要原料。大体积混凝土施工中，为了减少裂缝，可使用泵送混凝土，并在设计过程中对内部成分进行严格的调整。另外，混凝土中的黏土和淤泥等也会影响混凝土质量，如降低混凝土抗渗能力和强度等，容易出现裂缝。所以设计人员进行混凝土配比时，要严格控制粗集料、细集料的含泥量，并保证混凝土不含有其他杂物，以提升混凝土质量。
（三）施工中的预防
施工过程中，“质量”因素对大体积混凝土裂缝的产生有较大的影响，因此要在施工过程中，严格控制裂缝的产生，就要切实掌控各种影响混凝土裂缝产生的“质量”因素。施工阶段是预防的重要阶段，要注意下面几方面，第一，加强混凝土质量的监察，为了降低裂缝的可能性，施工人员要从源头做起，从本质上控制原材料的质量。第二，施工质量的好坏和设计方案由很大的关系，所以质量的控制就是设计过程的控制。施工单位要发挥作用，熟悉图纸等，做好技术交底工作，保证施工过程的顺利进行。第三，施工过程中，为了降低混凝土内部温度升高造成裂缝。施工人员要明确混凝土抗拉强度越高，对内外部温度的要求就越低，这样才能控制裂缝的产生。因此，只有保证混凝土的强度，才能抵抗温差产生的抗拉强度。施工人员可以根据混凝土不同龄期，计算出对中心和表面的温度要求数值。经过调查和实验表明，将大体积混凝土内部和外部温度差异控制在20℃以内，不会因为温度差异产生裂缝。因此一定要控制混凝土外部和内部的温度差，一般情况下有两种方法。内部降温法，大体积混凝土施工中，可以在内部预埋水管，内部循环冷水，混凝土浇筑完成后，立刻通过水管中的循环水对其进行降温，尽量减少混凝土外部和内部的温度差，降低裂缝产生概率。虽然这种方法效果很好，但是实际运用中花费成本较大，不适合大面积推广。另外还有一种是外部保温法，当混凝土浇筑完成后，在表面覆盖保温材料，如塑料薄膜和草垫子等，同时向混凝土表面定时喷洒热水，降低混凝土表面和中心的温差，这样混凝土抗拉强度就不会降低，减少裂缝的产生。这种操作方法简单，成本较低，适合在大体积混凝土的施工中应用。
（四）加强后期养护
大体积混凝土浇筑完成后，需要一定的养护措施来降低后期裂缝情况的产生，通过提高表面温度来减少温差，防止混凝土内外温差过大造成的裂缝。养护过程中，考虑到湿度的作用，因为混凝土会因为干裂造成收缩，尤其是大风天气中，混凝土表面水分蒸发较快，如果不采取措施，会产生剧烈收缩，产生裂缝。因此要采取有效措施，减少水分流失速度。例如在雨雪天气中，做好清雪排水工作，防治雨水进入基坑中，影响混凝土硬化[3]。在大风或者高温天气中，在混凝土表面覆盖一层潮湿的布，定期喷水，防治水分过快流失。施工人员要结合实际施工环境和经验，使用正确的方法，尽量减少裂缝的产生。
结论：
综上所述，大体积混凝土施工中，裂缝是经常出现的一种现象，如果产生裂缝，不但会降低工程质量，还会导致内部钢筋腐蚀等问题，影响结构的承载性。所以施工人员要提升重视，对裂缝产生的原因做好调查，采取一定措施，减少混凝土开裂的情况，进而提升工程质量。
参考文献：
[1]杨天文.桥涵工程施工中防止大体积混凝土结构产生裂缝的分析研究[J].黑龙江科学，2018，9（18）：136-137.
[2]张春霞.论水利工程大体积混凝土温度裂缝控制技术的运用[J].建材与装饰，2018（25）：292.
[3]迪里木拉提·阿布都克力穆.大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防方法分析[J].建材与装饰，2018（19）：35.
论文作者:韩亚勇
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/18
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