大体积混凝土施工裂缝分析与控制措施探讨
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摘要：当前，建筑工程规模不断增多增大，大体积混凝土施工技术广泛应用，本文笔者将结合多年的施工经验，对大体积混凝土施工中裂缝的综合措施的相关阐述。
中图分类号： TV544+.91文献标识码： A 文章编号：
随着社会不断的进步，建筑施工技术也有了飞速的发展，混凝土的体积也从以前的几百立方米增加到了几万立方米，所以，在大体积的混凝土施工技术方面就有了更高的要求。而裂缝是大体积混凝土施工中常见的问题，很多施工人员都对此问题比较关注。
1大体积混凝土产生裂缝的种类与形态
（1）表面裂缝：混凝土在升温或者降温阶段都有可能发生这种裂缝，当混凝土的热量由表面向周围的环境进行散发时，内部温度明显就比表面的温度高，就有了温度差。当这种温差跟随厚度的方向以非线性的方式进行分布时，就会使得混凝土发生非均匀的变形。在开始时，混凝土只是出于塑性的状态，但是在凝结硬化的过程中，其弹性的模量便会随着强度的增加而增长，直到温差所产生的拉应力达到甚至超过混凝土的最大限度抗拉强度时，混凝土的表面就会产生裂缝。
（2）贯穿裂缝：这种裂缝主要在混凝土降温阶段，大体积的混凝土基础出现渐收缩状态。基底和降温收缩本身对其有约束的作用，产生很强的拉应力，当力达到或者超过混凝土所能抗拉的最大强度时，混凝土中就会产生收缩裂缝。这种裂缝偶尔会贯穿全断面，形成结构裂缝。如果基底和其自身构造的约束力作用越强，那么平均温度的峰值就会越高，产生贯穿裂缝的可能性就会增大。降温的时间段一般比较长，三天到五天开始，会持续到一个月甚至更长的时间。降温收缩与混凝土的硬化收缩会出现叠加的形式，而硬化收缩更加增加了裂缝产生的可能性。
（3）深层裂缝：深层裂缝会使结构断面部分被切断，整体结构因为裂缝其受力状态会发生变化，使得结构内部应力会进行重新分配，这对结构受力来说是非常危险的，所以应该加以重视。
2大体积混凝土产生裂缝的原因
大体积混凝土出现裂缝的主要原因有：由于外荷载（包含静荷载和动荷载）而产生裂缝；在温度、应力以及湿度和不均匀沉降等情况下造成的变形从而导致裂缝的产生；在施工中的一些操作如：制作以及脱模和养护等不当也会造成裂缝的形成。
当大体积混凝土出现裂缝，只要在其最大的限度值之内，也不一定就绝对会造成结构出问题。如果裂缝的宽度只有0.1～0.2毫米时，即使在早期出现轻微渗水的情况，但是在一段时间以后，裂缝就会自己收缩。但是如果大于了0.2或者0.3毫米，则裂缝就会因为渗水变得越来越大，影响结构安全。可是，虽然出现小的裂缝不会影响结构的安全，但对结构的耐久性也是有影响的，所以裂缝问题还是应该加以重视。以下列出产生裂缝的几点具体的原因：
（1）水泥水化产生的热量：水泥在水化过程中会释放出大量的热量，但是对于大体积混凝土结构来说，其断面厚度一般比较大，表面系数也比较小，所以在其结构内部所聚集的热量就不会被轻易释放出来，而且热量会越来越多，温度越来越高，使得结构内外造成巨大的温差，但是因为混凝土结构的表面是可以正常散热的，所以结构内部的最高温度一般是在浇筑之后的一到三天之内。
（2）外界气温变化的影响：在大体积混凝土的施工时期，其浇注温度是受外界气温影响的，尤其是遇到气温骤降，那么混凝土的内外层就会形成强大的温差，温差变大，则温度应力就会随着增大，这严重影响了大体积混凝土的结构安全。如果外界气温很高，而大体积混凝土又不容易散热，那么其内部的温度就会达到60到65摄氏度，而且可能会持续很长的时间。所以，大体积混凝土的外界气温应该控制好，防止巨大的温度差。
（3）混凝土收缩的影响：在混凝土中除了20%的水分供水泥硬化，剩余的80%几乎都会被蒸发，而内部过多的水分蒸发就会导致混凝土体积收缩。常见的收缩有干燥收缩、自身收缩以及塑性收缩和碳化收缩等，每种收缩都有可能造成大体积混凝土产生裂缝。
3大体积混凝土施工中控制裂缝的综合措施
（1）设计措施
ａ、在设计混凝土的配合比时，除了要确保混凝土有好的工作性能，还应该尽量使混凝土的单位用水量降低，使砂率、坍落度、水灰比都比较低，所掺的减水剂和引气剂都是高效和高性能的，而粉煤灰的掺量应该尽量高，按照这样的设计准则，使得混凝土的强度高、韧性好且耐热性强，有效抵抗裂缝。
ｂ、采用增配构造筋的方法以提高混凝土的抗裂性能，配筋应该选择直径和间距小、全截面的配筋，且配筋率一般在0.3%～0.5%之间。
ｃ、在容易产生应力集中的地方应该增加措施，防止因为结构冲突而产生应力集中，影响大体积混凝土的结构安全。
ｄ、在容易断裂的边缘的地方增设暗梁，使得该部位的配筋率增加，从而提高混凝土的最大限度的拉伸值。
ｅ、在混凝土结构设计施工时，应该对外界的气温进行充分考虑，保留的时间一般要达到或者超过60天。如果不能对施工时的具体条件进行预测，就可以按照实际情况进行设计变更。
（2）施工措施
ａ、在选用混凝土材料时应该对其质量进行认真检测，所使用的施工技术也应该严格达标。使用低水化热的水泥，尽量使粗细骨料的含泥量降低到1%～1.5%之下，对各种材料尽量选择质量优等的。如果条件允许，可以使用收缩性较小或者有微小膨胀性的水泥。骨料的使用量普遍为混凝土绝对体积的80%～83%之间，选择的骨料应该是具有岩石弹模低、线膨胀系数较小、表面清洁没有弱包裹层且级配也较好等特点。选择的砂不仅要符合骨料的规范要求，还应该合理放宽石粉或细粉的含量，一般来说，砂中的石粉比例为15%～18%最为合适。选择的粉煤灰只要求其细度和水泥颗粒相符，烧失量较小且含硫量和碱量较低，需水量不多，都可以使用在混凝土中。减水剂和引气剂的选择也应该注意其质量和高效性，这可以有效减少单位用水量以及胶凝材料的使用量，使混凝土在力学、热学以及变形和耐久性等多方面都得到提高，从而提高大体积混凝土的性能。
ｂ、仔细分析混凝土集料的配置比例，严格控制混凝土的水灰比，使混凝土的坍落度减少。
ｃ、运用多种措施，控制好混凝土的初始温度，为后面的温差防止做好准备。
ｄ、根据工程的实际情况，利用混凝土后期强度的特点，可以使用水量减少，从而减少水化热和收缩程度。
ｅ、对混凝土的浇灌振捣一定要做好，使混凝土的密实度增强。
ｆ、混凝土的拆模时间尽量延后，且拆模之后其表面的温度不能在15摄氏度以上。
ｇ、使用两次振捣技术，增强混凝土的强度，同时增加其抗裂性能。
ｈ、根据工程的实际情况，使用UEA补偿收缩的混凝土技术，提高混凝土质量。
ｉ、如果是高强混凝土，应该尽量使用中热的微膨胀水泥，掺入很细的矿粉以及膨胀剂，同时采用高效的减水剂。通过实验加入15%～50%的粉煤灰。
4结束语
大体积混凝土产生的裂缝不仅会使建筑物的抗渗能力降低，还会影响到建筑物的使用功能，时间一久就会使钢筋锈蚀，混凝土碳化。使材料的耐久性大大降低，从而严重影响建筑物的承载力。所以应该严格从设计、施工以及材料等多方面控制大体积混凝土的裂缝产生，在工程实践中多总结经验，减少裂缝现象的发生，提高建筑物的使用功能。
参考文献：
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