刍议大体积混凝土裂缝的原因及其原因分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇刍议大体积混凝土裂缝的原因及其原因分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：随着全国各地掀起的地铁建设热潮，高层建筑热潮，以及大型桥梁，设备基础等工程的兴起，大体积混凝土有了更广泛的应用之地。大体积混凝土与一般混凝土相比，具有水灰小、强度高、耐久性等优势。但是施工中极易发生裂缝等质量通病，其中主要原因是由于自干燥现象的影响下引起自缩，导致混凝土出现裂缝，从而影响了土建筑工的施工质量和使用寿命。为了消除裂缝缝产生危害，本文将进一步分析大体积混凝土产生裂缝的主要原因，并给出了防止裂缝产生的对策。
关键词：大体积混凝土；裂缝；控制措施
中图分类号：TV544+.91文献标识码：A 文章编号：
前言
在实际施工中，大体积混凝土施工技术涉及诸多领域，是一项综合技术。针对大体积混凝土结构施工中常见的质量通病——“裂缝”问题，本文对其原因进行了详细论述，其主要包括两个方面：一是温差，二是混凝土自缩。为了有效解决这两个方面的问题，必须严格设计施工方案、选用科学的配比和符合标准的施工材料，并加强施工过程管理，最大程度地避免裂缝问题的出现。
1、出现裂缝问题的主要原因
1.1水泥水化热因素
水化热是水泥在水化过程中释放出的热量。由于大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，导致水泥释放的热量不易扩散而聚集在结构内部，以致于大体积混凝土结构内部的与外界形成较大的温差，出现收不一致，因此出现裂缝问题。
1.2外界温度变化因素
大体积混凝土在土建工程施工过程中，受外界温度的变化影响较大。每当气温骤降，混凝土内、外部的温差增加，形成温度应力。温差越大，温度应力就越大，产生裂缝的可能性就越大。其实，温度应力与水泥水化热因素有机理是一样的，造成大体积混土裂缝的主要因素都缘于温差。
1.3混凝土自缩因素
在大体积混凝土中大约20％的水分是水泥硬化所需要的，其余的都应当被蒸发掉。当蒸发掉的水分超过本应该蒸发的水分一—自缩值，就会引起混凝土发生收缩。因此，混凝土自缩与自缩值有着必然关系。通常而言，混凝土的自缩值与所用材料有着很大关联。比如，矿渣制成的混凝土的自缩值后期比较大，使用较细材料制成的混凝土的自缩值早期较大。除此之外，大体积混凝土材料中的添加剂、矿物质掺合物(矿渣等)，也是非常重要的影响因素。比如，大体积混凝土中添加的高效减水剂增加了混凝土的流动性，同时也降低了混凝土的自缩值；干缩剂的添加可以将自缩值降低50％左右；膨胀剂等。通过这些例子，足见添加剂对大体积混凝土自缩值的影响。另外，水灰比、骨料的含量与种类也会影响大体积混凝土的自缩值。因此，在思考如何设计大体积缓凝土结构的过程中，应当将导致混凝土裂缝、自缩的因素考虑其中，才能够保证施工设计的科学性和有效性，保证工程的施工质量。
1.4较强的约束力
大体积混凝土往往都是厚重的整体浇筑物结构，导致地基对其有着明显的约束力。这种来自于外部的约束力会导致混凝土产生严重裂缝现象。大体积混凝土除了外部具有较强的约束力，内部也具有强大的约束力。当然，这种约束力主要来自于温度效应，温度效应是形成内部约束力的主要因素。
2、裂缝类型及裂缝产生原因分析
大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。
2.1收缩裂缝
混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响，一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。
自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面，产生所谓的自干燥作用，导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。水灰比对自身收缩影响较大，一般来说，当水灰比大于0.5时，其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计；但是当水灰比小于0.35时，体内相对湿度会很快降低到80%以下，自身收缩与干缩则几乎各占一半。
自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。因此在模板拆除之前，混凝土的自身收缩大部分甚至全部已经完成。在大体积混凝土里，即使水灰比并不低，自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就要使应力增大，所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。但是，许多断面尺寸虽不很大，且水灰比也不算小的混凝土，也必须考虑水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂影响，也需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响。
塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下，混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加快，于是裂缝迅速扩展。所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。
2.2温差裂缝
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。温差的产生主要有三种情况：第一种是在混凝土浇筑初期，这一阶段产生大量的水化热，形成内外温差并导致混凝土开裂，这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。另一种是在拆模前后，这时混凝土表面温度下降很快，从而导致裂缝产生。第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值即内部温差。这三种温差都会产生裂缝，但最严重的是水化热引起的内外温差。
2.3安定性裂缝
安定性裂缝表现为龟裂，主要是由于水泥安定性不合格而引起。
3、大体积混凝土施工方法控制措施
大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道，在内部通循环冷水或冷气冷却，降温速度不应超过0.5℃～1.0℃/h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑(每层间隔时间5d～7d)，分块厚度为1.0m～1.5m，以利于水化热散发和减少约束作用。当混凝土浇筑在岩石地基或厚大的混凝土垫层上时，在岩石地基或混凝土垫层上铺设防滑隔离层(浇二度沥青胶撒铺5mm厚砂子或铺二毡三油)，底板高低起伏和截面突变处，做成渐变化形式，以消除或减少约束作用。此外，还应加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。尽量采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。还可根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。
在结构施工前，保证地基处理质量。原地基土必须密实、均匀，并达到设计要求的承载能力；回填土严格按规范规定分层夯实，达到设计要求的压实系数。或者在基坑或地基周围做好防护措施，防止地基被水浸泡。要保证模板有足够的强度和刚度。在支撑底部加设垫板保证支撑牢固。并使地基受力均匀。四是模板拆除的时间不能过早，且要注意拆模的先后次序。五是在结构自重不同或建筑物层高不同的相邻部位设置后浇带，待相邻结构沉降基本趋于稳定后再浇筑。
4、结语
混凝土裂缝种类较多，而且是普遍存在的一种现象，它的出现不仅会影响建筑物的外观，还会影响建筑物的使用功能和耐久性，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。因此在实际施工中只有从实际工作出发，通过合理材料的配比，明晰裂缝产生机理，然后在施工中注意温度、应力等多方面的影响，这样才能更为有效地控制裂缝的出现。
参考文献：
[1]康维．浅谈混凝土裂缝产生的原因及处理【J】．中国科技财富，2011，(05)．
[2]马向东，李优．大体积混凝土基础施工裂缝成因及措施[J]．科技创新导报，2009，(1 6)．
[3]陈桂玲．土木施工中大体积混凝土裂缝成因及其防治措施分析[J]．价值工程，2011