摘要：我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009里规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土。随着社会经济的发展，我国建筑工程也逐渐壮大起来，然而在目前工程建设中最容易出现的问题就是大体积混凝土结构裂缝的问题，对整个工程建设的质量和安全性都很大程度上的影响，严重阻碍了工程项目建设的经济效益和社会效益的增长。本文就详细的分析了我国工程建设中大体混凝土结构裂缝的原因，并且制定了科学有效的解决措施，从而有效的加强了工程建设的施工质量的控制。可供相关人士借鉴参考。
关键词：建筑工程；大体积混凝土；施工裂缝；控制措施
前言
随着时代的进度，建筑行业的发展也是突飞猛进，因而高层建筑不断在建筑施工技术中不断改革和更新，在现代化工程建设中先进的施工技术和施工设备逐渐得到广泛的使用。就目前的建筑技术水平来看，目前高层建筑的主要基础结构模式就是大体积混凝土结构模式，不过在实际的情况来看，大体积混凝土结构受到外界因素的影响以及长时间的腐蚀出现了结构由裂缝的问题，对整个工程施工质量有很大程度上的影响。所以我们为了使裂缝现象的发生率有所降低，不仅要加大力度采取有效的措施预防和控制大体积混凝土结构裂缝现象的出现，从而有效的保障了高质量的大体积混凝土建造出高质量的建筑工程。
1 大体积混凝土结构裂缝出现的主要原因
1.1 水泥水化热的影响
水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J左右的热量，如果以水泥用量350kg/m3 ～550kg/m3来计算，每立方米混凝土将释放出17500KJ～27500的热量，从而使混凝土内部温度升高（可达70℃左右，甚至更高）尤其对大体积混凝土来讲，这种现象更加严重 因为混凝土内部和表面的散热条件不同，故混凝土中心温度很高，就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
1.2 混凝土的收缩
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时（支撑条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
1.3 外界气温湿度变化的影响
大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温差梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。
1.4 其他因素的影响
建筑物基础的不均匀沉降也会产生裂缝，这种裂缝会随着基础沉降而不断的增大，待地基下沉稳定后，将不会变化。超荷载使用或未达到设计过早加荷载导致结构出现裂缝，这种裂缝称之为荷载裂缝。混凝土配合比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝，一般是混凝土配合比中，粗骨料级配不连续、数量不够，砂率及水灰比不当所造成的裂缝。
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2 大体积混凝土施工技术措施
由于温差的作用, 裂缝的产生是不可避免的。根据计算可以看出, 可以采用掺加粉煤灰等有效方法, 以降低混凝土硬化过程中混凝土内表的温差。因而, 在施工中采取适宜的措施, 能够避免有害裂缝的出现。
2.1 降低水泥水化热
混凝土的热量主要来自水泥水化热, 因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好;精心设计混凝土配合比, 采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术, 减少每立方米混凝土中的水泥用量, 以达到降低水化热的目的;选用适宜的骨料,施工中根据现场条件尽量选用粒径较大, 级配良好的粗骨料;选用中粗砂,改善混凝土的和易性,并充分利用混凝土的后期强度,减少用水量;严格控制混凝土的塌落度。在现场设专人进行塌落度的测量,将混凝土的塌落度始终控制在设计范围内,一般以7～9cm 为最佳;夏季施工时, 在混凝土内部预埋冷却水管,通循环冷却水, 强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时, 采用保温措施进行养护;如技术条件允许, 可在混凝土结构中掺加10%~15%的大石块, 减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。
2.2 降低混凝土入模温度
浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温, 尽量避开炎热天气浇筑。夏季可采用温度较低的地下水搅拌混凝土, 或在混凝土拌和水中加入冰块, 同时对骨料进行遮阳、洒水降温, 在运输及浇筑过程中也采用遮阳保护、洒水降温等措施, 以降低混凝土拌和物的入模温度; 掺加相应的缓凝型减水剂; 在混凝土入模时, 还可以采取强制通风措施,加速模内热量的散发。
2.3 加强施工中的温度控制
在混凝土浇筑之后, 做好混凝土的保温保湿养护, 以使混凝土缓缓降温, 充分发挥其徐变特性, 减低温度应力。夏季应坚决避免曝晒, 注意保湿; 冬季应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度变化; 采取长时间的养护, 确定合理的拆模时间, 以延缓降温速度, 延长降温时间, 充分发挥混凝土的“应力松弛效应”; 加强测温和温度监测。可采用热敏温度计监测或专人多点监测, 以随时掌握与控制混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应控制在25℃以内, 基面温差和基底面温差均控制在20℃以内, 并及时调整保温及养护措施, 使混凝土的温度梯度和湿度不致过大, 以有效控制有害裂缝的出现; 合理安排施工程序, 混凝土在浇筑过程中应均匀上升, 避免混凝土堆积高差过大。在结构完成后及时回填土, 避免其侧面长期暴露。
2.4 改善约束条件, 削减温度应力
在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层, 如技术条件许可, 施工时宜采用刷热沥青作为滑动层, 以消除嵌固作用, 释放约束应力。
2.5 提高混凝土的抗拉强度
控制集料含泥量。砂、石含泥量过大, 不仅增加混凝土的收缩, 而且降低混凝土的抗拉强度, 对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量,将石子含泥量控制在1%以下, 中砂含泥量控制在2%以下, 减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响; 改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法; 加强早期养护, 提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量; 在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋, 以改善应力分布, 防止裂缝的出现。
3 结束语
总的来说，为了有效的控制好建筑工程大体积混凝土施工裂缝的问题，对实际施工过程中施工材料的选择、施工材料的配合比、施工技术的水平以及施工后期的养护工作都是非常重要的，运用科学的、合理的施工方案，规范施工操作，优化施工工艺，对大体积混凝土结构施工质量有所控制，确保了整个建筑工程的施工能够顺利开展，同时也促进了工程项目社会经济效益的提高。在大体积混凝土施工时, 准确计算混凝土拌和温度、混凝土出机温度、混凝土绝热温升、混凝土内部实际温度、混凝土表面温度及混凝土内部与表面温差, 有利于选取适宜的施工工艺、采取相应的降温与养护措施, 从而避免出现混凝土温度裂缝, 以保证混凝土结构的工程质量。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。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
参考文献:
[1]林正敏.大体积混凝土结构裂缝防控技术浅析[J].福建建筑，2015（2）：67-69.
[2]武景辉.论大体积混凝土裂缝分析与预防[J].建材世界，2014（s2）.
论文作者:伍涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/1
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 温度论文; 水化论文; 应力论文; 混凝土结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;