摘要：随着我国日新月异的发展，各类工程建设施工的整体水平得到了极大提升，大体积混凝土的裂缝问题也得到了越来越广泛的重视。了解温度裂缝的主要成因，掌握大体积混凝土在完成浇筑后内部温度应力的变化规律，通过改善冬季混凝土施工过程中的技术手段，制订一系列因地制宜、行之有效的质量控制方案，严格确保大体积混凝土施工过程中的各个环节满足规范要求，才能确保工程质量，建设出更加优质的建筑产品。
关键词：大体积混凝土；温度裂缝；成因；控制
1大体积混凝土定义
我国的《大体积混凝土施工规范》中提到大体积混凝土的定义为混凝土结构物实体最小几何尺寸超过1m的大体量混凝土。还有混凝土中的胶凝材料水化引起的温度变化和收缩现象，最终导致混凝土产生裂缝，这种就称为大体积混凝土。目前在很多的现代建筑中都会有大体积混凝土的应用。在水利大坝的建设、高层楼房的基础建设及大型设备的基础建设中都有涉及到，这种混凝土的最主要的特点就是体积比较大，其最小的尺寸也在1m以上，同时水泥在记性化热释放时比较集中，内部能够实现快速升温，在混凝土的内部和外部之间的温差比较明显时，混凝土会产生明显的温度裂缝，裂缝的产生会在一定程度上影响工程结构的安全和正常使用，为了保障工程项目的质量和安全，所以需要对混凝土的裂缝情况进行分析研究。
2大体积混凝土温度裂缝的成因
2.1外界环境温度的影响
在大体积混凝土实际应用过程中，大体积混凝土结构裂缝的产生也会受到混凝土所在自然环境外界温度的影响，这主要是由于在大体积混凝土结构施工过程中，大体积混凝土结构由于本身的截面厚度和宽度都是比较大的，结构内部热量不容易顺利的散发，而如果内部长时间集聚恒定的热量，而且外界环境的温度变化性较大，比如气温的骤升和骤降，都会致使大体积混凝土结构内外部产生温度梯度差，从而导致大体积混凝土结构出现裂缝，此种原因导致大体积混凝土出现裂缝的问题在当前工程建设中是最为常见的。大体积混凝土原材料配置完成后，施工人员在混凝土浇筑的过程中，外界的环境温度变化也是非常大的，所以就会导致混凝土结构内外部产生不同程度的梯度差，产生的温度效应就会导致大体积混凝土同样出现裂缝的问题。另外，大体积混凝土温度裂缝受外界环境影响的最为主要的原因则是如果外界的大气湿度较大，而混凝土内部的湿度较小，那么同样会导致混凝土表面产生急剧收缩的问题，以此同样会导致大体积混凝土出现裂缝。在大体积混凝土工程建设的过程中，外界的环境是对大体积混凝土影响最大的因素，同样也是工程建设人员最难以控制及调整的因素。
2.2约束条件的影响
大体积混凝土在使用的过程中，约束条件同样也是造成大体积混凝土结构出现裂缝的最为主要的影响因素之一。具体而言，首先则是在混凝土模板的使用。在施工建设的过程中，混凝土模板使用对于固定大体积混凝土，促进混凝土配置原材料之间相互粘结，促使混凝土的强度、稳定性的建设等方面起着非常重要的作用。但是，如果大体积混凝土结构施工完毕后，施工人员对于拆除模板时没有充分的考虑外界环境和混凝土本身的条件，就会造成大体积混凝土结构出现裂缝。如果模板对混凝土所施加的压力过大，同样也会造成混凝土出现裂缝。其次，温度裂缝产生的约束条件之一则是水泥品种的选择。在制作大体积混凝土的过程中，如果工程施工人员未能够根据混凝土的温度应力和极限应力合理选择水泥品种，或者合理的确定混凝土浇筑的施工工艺，也会对结构产生形成不利的影响。此外，在大体积混凝土施工过程中，施工人员没有按照规范要求进行机械振捣，同样容易导致干缩裂缝的出现。
3大体积混凝土裂缝控制措施
3.1严控混凝土选材过程
混凝土材料对结构质量的影响至关重要，而在大体积混凝土中，尤其以水泥材料最为关键，在选用商混时，拌和用水泥应当在满足强度等级要求的前提下尽可能地使水化热较低，如果经济条件允许，则应通过试验，确定是否添加减水剂等外加剂，或粉煤灰、纤维等物质来改善大体积混凝土的收缩特性。
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3.2气温较低时适当降低浇筑速度
大体积混凝土在施工阶段如果遇到气温变化，则应当在气温较低的天气适当降低浇筑速度，但应当确保其满足混凝土实际初凝时间。在进行分层或分级浇筑时，上层混凝土浇筑时间应当在下层混凝土初凝后及时浇筑，降低施工缝位置引起应力的集中所导致的温度裂缝。一般情况下，在冬季每层混凝土结构施工时所需商混罐车数量比常温季节少，但应当按照实际工程条件进行精准配合，避免停工待料或现场压料，从而从混凝土内部热量释放角度尽可能地降低温度应力的产生。
根据影响大体积混凝土开裂的因素，逐个分析裂缝产生的原因，然后提出确实可行的一套裂缝缓解技术方法是非常重要的。温度裂缝控制首要应该从基础方法-材料的选择方面去考虑。由前可知，大体积混凝土裂缝的产生大都与温度应力过大有关，而温度应力主要来源于水泥水化热，所以：①合理选用低或者中水化热的水泥，以降低混凝土温度峰值；②在混凝土中添加适当的混合材料（主要是粉煤灰）可以减少水泥的用量，降低混凝土的绝热温升；③在混凝土材料中掺加缓凝剂或高效减水剂，减少拌合混凝土时的用水量和减少水泥用量；④选择粒径较大、颗粒形状较好、热学性能好且级配良好的骨料。例如，王嘉杨在参考大量文献的基础上，提出材料控制的方法为：适当选择降低混凝土水化热的材料，降低混凝土成型时的温度，在混凝土拌合物中添加纤维的措施来提高混凝土的抗裂性，以达到阻止混凝土裂缝发展的目的。刘伟通过试验对掺加粉煤灰、乳化沥青和聚丙烯纤维等改性材料混凝土的力学性能进行了研究，对多掺改性材料大体积混凝土抵抗温度应力的能力进行了验证。
3.4水管冷却法
由于水泥用量大，水泥水化时大量的热量汇集导致混凝土内部温度急剧上升（内部温度可达60～90℃左右），而混凝土是热的不良导体，自身温降速度较慢，为了保证工程质量，加快工程施工进度，冷却水管法是大体积混凝土温控常用措施之一，即：在混凝土中预埋一些网状水管，利用管中循环冷水（可用地下水、江、河、湖泊、自来水等各种水源）的流动来降低混凝土内部的温度。20世纪中期，美国设计的胡佛坝为当时世界上最高的混凝土坝体，就选用了水管冷却降温的方法，进行了现场大量试验，表明水管冷却对混凝土坝体降温效果十分明显，由此成为大体积混凝土温控方面的一项重要的措施。
3.5有效的改善外界约束条件
由于约束条件对混凝土的影响比较大，所以在制作的过程中，施工人员需要积极的改善大体积混凝土构成建设的外界约束条件。施工人员可以通过置活动层，以此有效降低温度应力，而且可以选择使用构造筋，通过布置一定量的小直径的钢筋或者在混凝土钢筋孔洞四周施加一定量的斜向钢筋，以此有效的抵抗温度裂缝的出现。
3.6在大体积混凝土浇筑施工中应该采取的措施
一是需要控制混凝土在入仓时的温度，一般温度最适合的范围是在10~25℃之间，同时将混凝土的表面和内部之间的温度差控制在25℃以内。二是利用推移式的方法进行浇筑，推移式的浇筑方式能够有效保障底板的温度，同时方便振捣混凝土。三是在进行混凝土的施工中，混凝土的表面最好撒上石子，混凝土表面水泥浆比较厚，在完全凝结之后容易出现裂缝，浮在混凝土表面的石子能够缩小表面的裂缝程度。四是在混凝土浇筑完成之后，需要对混凝土进行养护，养护方式主要是对混凝土进行降温处理，过冷的情况下采取保温隔热法，除此之外，还有蓄水法和延长养护时间等，以此保证混凝土的质量。
结论
综上所述，目前在进行混凝土浇筑过程中，裂缝问题的产生不仅影响混凝土的外观，同时会对混凝土浇筑的质量产生影响，所以在进行混凝土的建筑过程中，首先相关的工作人员应该重视这一问题，从材料的选择、设计以及施工的过程中采取相应的措施来解决大体积混凝土中的裂缝现象，为混凝土的质量和安全性打下坚实的基础。
参考文献：
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[3]赵一航.建筑工程大体积混凝土裂缝问题与控制技术[J].江西建材，2014（5）：109-109，111.
论文作者:李缘
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/9/18
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