摘要：当前，我国建筑企业和单位在进行建筑工程施工的过程中，经常会大量使用大体积混凝土进行施工。大体积混凝土是结构实体最小尺寸超过1m的大体量混凝土的统称，也指预测混凝土水化热会出现有害裂缝的混凝土。建筑工程施工中使用大体积混凝土能够加快施工速度，但是会在很大程度上降低工程质量，因此就需要通过分析裂缝产生的成因，对裂缝进行有效的预防，提升当前我国建筑工程的施工质量。
关键词：大体积混凝土；裂缝；成因；预防
1大体积混凝土的含义和特点
1.1含义
美国混凝土学会规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。大体积混凝土一般在水工建筑物里常见，如混凝土重力坝等。现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
1.2特点
结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂(一般都是地下现浇钢筋混凝土结构)，施工技术要求高，水泥水化热较大(预计超过25℃)，易使结构物产生温度变形。大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度应力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。
2大体积混凝土裂缝的成因
2.1收缩裂缝
混凝土收缩是指混凝土拌合物硬化过后体积逐渐减小的现象，是自发的，和水泥特性紧密相连。混凝土收缩受到外部约束的时候，比如，钢筋、模板，混凝土内部会产生拉应力，一旦超过混凝土抗拉强度，混凝土便会出现裂缝问题。由于收缩的原因各不相同，混凝土收缩类型收缩并不单一，即温度收缩、塑性收缩、自收缩、干燥裂缝。以“自收缩”为例，C－S－H凝胶是泥水化反应的核心产物，其体积不超过水泥、水二者之和，也就是说，固相体积增加的同时，水泥浆体却在不断减小，这便是自收缩，2/3的硅酸盐水泥浆体全都水化之后，理论上体积会减缩7%－9%。
2.2水泥水化热
水化热是指水泥、水二者反应后产生的热量，一旦混凝土中的水泥用量增加，水化热也会越高，这是因为铝酸三钙是水泥的矿物成分，其水化热特别高。水泥水化产生的热量会使大体积混凝土内部温度迅速升高，50℃—60℃，甚至更高，导致混凝土内外温差较大。在温差作用下，出现的内应力会使处于凝结硬化的混凝土出现裂缝。根据相关调查分析，混凝土结构80%—90%的裂缝都是因为混凝土水化热后产生的较大温差，其拉应力远远超过混凝土抗拉强度，尤其是大体积混凝土结构。
2.3外界气温变化
物体都存在热胀冷缩的现象，混凝土也不例外，一旦外界气温发生变化，混凝土体积也会出现热胀冷缩现象。就大体积混凝土而言，硬化早期影响内部温度的因素较多，和外界气温形成温度差，即混凝土内外温差梯度，随着温度梯度增大，混凝土产生裂缝的几率也越高，裂缝宽度也会增大，一旦外界气温下降，混凝土会产生较大的温度应力，出现裂缝。
3大体积混凝土裂缝的预防措施
3.1设计方面
其一，降低混凝土进行构筑时的约束限制，在建筑物设计中可以将建筑物基础垫层和基础中间位置安排一个空层，尽量降低基础垫层对基础的约束限制；其二，搭配使用钢筋。为了防止因温度变化产生的混凝土裂缝，可以在使用混凝土的时候搭配使用钢筋材料，特别是在混凝土交界处和空隙转角处，这些区域容易出现散热较差的情形，极易导致裂缝发生。
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3.2确定适当的原材料
对于混合而成的混凝土含量来说，其内部水泥应该确定为低热度水泥，减少水泥遇到水后的化学反应产生的热量，可以使用粉煤灰硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥等。同时，在确保建筑物稳固性的同时，尽量降低水泥的使用量，全面发挥混凝土成型后建筑物的强度。在进行混凝土混合时要确定合格的骨粉材质，保证混凝土的紧密性等特点，增加混凝土成型后的稳定性。在浇筑了混凝土之后可以太假缓凝减水剂来降低混凝土内含水量，降低混凝土成型时间，保证水泥水化散热的正常性，降低出现温度裂缝的可能性。在进行混凝土混合时也要保证水灰含量的适宜性，当水灰含量较多时，容易导致混凝土收缩性变大，相应的抗压性降低，极易导致混凝土出现裂缝情形。
3.3加强施工温度监管
为了尽量避免出现温度裂缝，在浇筑混凝土时要注意混凝土内部和外部温度差不能过大。所以，在进行浇筑前就要保证温度的较低性，并加强浇筑后的通风散热。混凝土浇筑完成后使用潮湿的棉麻袋对混凝土进行覆盖，根据温度的变化情况及时对棉麻袋进行更换，保证混凝土散热的缓慢性，避免内部和外部温度的差异。为了更好地了解混泥土内部温度数值可以在内部设计中安装相应的温度监测器。同时在进行混凝土浇筑时应该尽量选择在温度较低的季节，降低混凝土的暴晒程度，有时可以对混凝土进行冷却行为。
3.4优化浇筑方案
在将混凝土浇筑入模型时，首先要确保混凝土内部含量比例要符合设计的要求，然后要对模型中的杂质和垃圾进行及时清理保证浇筑时不存在异常因素。同时当模型中存在钢筋、埋件、埋管、钢筋保护层时，要对这些物件进行认真检验，确保稳定和准确性。在实际浇筑过程中，当模型中存在埋件和埋管时要掌握好浇筑的速度，防止物件位置的不利移动。同时使用振动器时要掌握好震动的频率和时间，对振动器的使用要坚持快插慢拨的方式。
3.5进行混凝土维护
当混凝土完全浇筑进入模型后，要确保混凝土的温度不会产生较大的变化，防止出现一些温度裂缝情况的发生，也要避免受到外界环境温度的影响，避免内部和外部温度的差异性。同时，要确保混凝土内部水化情况的发生，确保混凝土成型之后的抗压性和稳固性，增加建筑物的使用寿命。所以，在混凝土浇筑完成后，可以浇水进行保护，也可以使用潮湿的棉麻袋覆盖混泥土上方，保证混凝土的水分和潮湿度，也可以使用一些塑料薄膜等材料对混凝土进行相应的保护，降低外界温度的影响，继而防止温度裂缝的出现，增强建筑物的稳定性和安全性。
3.6钢筋合理配置
在进行混凝土浇灌的模型中可以适当搭配钢筋材料和一些纤维物质，增加抗击收缩情况的发生，例如可以在模板的抗压区域排列钢筋、模板转角区域排列钢筋，增加模型中的抗压强度，这样不但可以在前期对混凝土裂缝情况进行预防，也可以对后阶段的裂缝情况进行有效避免，从而保证建筑物的稳定性和安全性。
4结束语
综上所述，在进行建筑工程施工的过程中，施工单位要对大体积混凝土裂缝的产生做好预防工作，施工人员也需要严格按照施工方案和施工条例保证施工过程中不会出现差错，提升工作态度的严谨性，最大程度地控制大体积混凝土裂缝的发生几率，提升建筑工程的整体质量。
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论文作者:赵维刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 温度论文; 水化论文; 钢筋论文; 水泥论文; 《基层建设》2017年第14期论文;