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摘要：裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低混凝土的抗渗能力，影响混凝土实体结构的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响混凝土的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证实体结构安全、稳定地工作。
关键词：工民建；混凝土裂缝；防治措施；技术
1 大体积混凝土施工中的裂缝成因
工民建中的大面积混凝土中裂缝原因有多种，产生主要问题是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。在大体积混凝土硬化期的间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力，后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0．6～1．0）×lO4，长期加荷时的极限拉伸变形也只有（1．2～2．0）×l04。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力，但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
1.1 温度应力和温度变形使混凝土产生裂缝
水泥在水化的过程中会产生大量的水化热，水化热是混凝土内部热量的主要来源。而温度应力和温差是成正比，温差越大，温度应力也越大，当混凝土的内部与表面温差过大时，会产生温度应力和温度变形，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗温度应力时，便开始产生温度裂缝。因此，防止混凝土出现裂缝的关键就是在保证混凝土设计强度的基础上，尽量降低水泥用量，减少内部水化热，控制大体积混凝土内外温差。
1.2 外界气温的变化使混凝土产生裂缝
对于混凝土的内部温度是由浇筑温度以及水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者相叠加。外界温度越高，混凝土的浇筑温度也越高。外界温度下降，尤其是骤降，将大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，产生温度应力，造成混凝土出现裂缝。此裂缝可通过调整混凝土掺合料、减小水化热和控制温升时间及增减保温设施的方式进行施工控制。
1.3 混凝土干缩使混凝土产生裂缝
混凝土的拌和水中，只有约20％的水分是水泥水化热所必需的，其余80％被蒸发。随着混凝土的干燥就会出现干缩，混凝土的表面收缩较快，中心收缩较慢，则表面的干缩受到中心的约束，而在表面产生拉应力，出现裂缝。此种裂缝多数体现为表面裂缝，虽然对混凝土整体防水效果影响不大，但是影响钢筋保护层效果和观感质量。当裂缝宽度超过O．2mm时，也达不到规范要求。此裂缝一般施工控制手段是增加表层防裂筋（网）和多次碾压。
1.4 塑性收缩变形使混凝土产生裂缝
在混凝土硬化之前会产生塑性收缩裂缝、处于塑性状态时。它的产生主要是由于上部混凝土的均匀沉降受到了限制，如遇有钢筋或大的骨料，或者是平面面积较大的混凝土，其水平方向的收缩比垂直方向更难，这样就会形成不规则的深裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种裂缝通常是互相平行的，间距为0．2一lm左右，并且有相当的深度。防止出现这种裂缝的最好办法，就是连续浇筑与修整抹面，并立即养护，保护混凝土免受风吹日晒。
1.5 混凝土不均匀性使混凝土产生裂缝
混凝土在经过运输到达施工现场，由于坍落度不同，石子粒径和品种不同，振捣的密实度不同以及长距离运输的影响等，都会影响到混凝土的匀质性。由于匀质性不同，而造成混凝土的弹性模量不均匀，从而使得混凝土在收缩变形过程中导致应力集中，引起裂缝。
2大体积混凝土裂缝控制措施
针对大体积混凝土产生的裂缝采取了以下几点应用措施：（1）尽量采用低热水泥，引进三掺技术，降低水泥水化热；（2）施工前，对拌合材料预冷却，降低浇筑温度；（3）采用优化的保温保湿养护方法，控制内外温差，促进硬化，提高混凝土早期抗拉能力；（4）分层、分块浇筑减缓温升，减小温度变形；（5）增大混凝土密实度，提高材料变形能力；（6）设计滑动层，减少对混凝土的约束应力；（7）设计温度筋，加强混凝土整体性，提高抗裂性能；（8）加强温度监测工作，从混凝土浇筑前就应对混凝土各组分进行控制，及时发现问题，并为解决问题提高依据。
3 大体积混凝土的施工技术
3.1 大体积混凝土的浇筑技术
在大体积混凝土的浇筑过程中，要注意是施工技术的控制，除了应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。在大体积混凝土的浇筑具体可以采取三种浇筑方法：① 全面分层浇筑；这就是在第一层全面浇筑完毕后，在第一层混凝土还未初凝，然后进行浇筑第二层，如此类推，逐层连续浇筑直至浇筑完毕。②分段分层浇筑；也就是在混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此类推。目前大多数的工民建工程一般是都是多层或高层建筑，由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。③斜面分层浇筑；也就是混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。斜面浇筑一般要求斜面的坡度不大于1／3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。
3.2 控制水泥材料
在水泥的原材料选用上要尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等水泥品种。
3.3 加强大体积混凝土的养护
面对一项关键工作是大体积的混凝土养护，为了防止混凝土内外温差过大，造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝，应根据当时的施工情况和环境气温，采用“蓄水法”进行混凝土养护。并且在混凝土的早期养护中，温湿条件要保持适宜，以达到两个方面的效果：一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。具体操作如下：可以先在混凝土表面覆盖双层麻袋，浇水湿润。在混凝土初凝后，可以在周围砌挡水，蓄水深6cm，进行养护约20d左右。此外，为及时掌握混凝土内部温度变化，便于调整养护措施，需对大体积混凝土进行测温，防止大体积混凝土内部的温度变化过大，导致混凝土出现裂缝。
4 结束语
工民建中的大体积混凝土施工工程己经应用广泛。大体积混凝土就是指在认为现场所浇筑的混凝土其尺寸大到必须采取措施以对付水泥水化产生的热量以及伴随发生的体积变化，尽量减少温度裂缝。在工民建中涉及到的大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础等的工民建工程中的大体积混凝土结构，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，所以容易产生裂缝，影响到工程质量。因此，在进行大体积混凝土的施工过程中，必须严格控制大体积混凝土的施工技术，保证建筑工程的施工质量。
参考文献：
[1]仲晓林，林松涛.大体积混凝土施工规范实施指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2011（05）.
[2]杨嗣信，余志成，侯君伟.混凝土工程现场施工实用手册[M].北京：人民交通出版社，2006（09）.
论文作者:刘琦
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 温度论文; 水化论文; 体积论文; 水泥论文; 《基层建设》2017年第28期论文;