探析大体积现浇混凝土施工中裂缝的防治措施
摘 要：大体积混凝土技术在建筑工程施工中是非常基础，也是非常重要的技术环节。要保证大体积混凝土的施工质量，就要严格按照施工工艺进行施工，控制施工的全过程中的质量问题，充分地了解混凝土的性能及产生裂缝的原因，严格制定防治办法和措施，加强质量监督工作，保证工程优质高效的完成。本文作者结合多年来的工作经验，对建筑工程中的大体积混凝土施工进行了探讨。大体积混凝土硬化时经常出现很多裂缝，是工程实践中存在的常见问题。本文几个方面来分析大体积混凝土结构出现裂缝的原因，并讨论了相应的技术措施。
关键词：大体积混凝土；裂缝；技术措施
引言
大体积混凝土裂缝的问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时可能会危害到建筑物的安全使用，所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂，保证混凝土质量，是一个值得重视的问题
一、大体积混凝土裂缝产生的原因
（一）直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。
1、设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。
2、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3、使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
（二）温差产生的裂缝。
1、大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝土龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。其中温差
可分为以下三种情况：
（1）混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；
（2）在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；
（3）当混凝土内部达到最高温度后，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就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，较为主要是由水化热引起的内外温差。
（三）收缩产生的裂缝
收缩引起裂缝收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。
（1）干燥收缩混凝土硬化后，在干燥的环境下，混凝土内部的水分不断向外散失，引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。
（2）塑性收缩在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时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均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加大，于是裂缝进一步扩展。
（3）自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起。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，混凝土体的相对湿度降低，体积减小。
（4）碳化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。碳化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。碳化收缩一般不做计算。
3、材料裂缝。材料裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。
二、大体积混凝土裂缝控制的措施
（一）设计措施
1、精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽
可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。
2、增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3-0.5%之间。
3、避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4、在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。
5、在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。
（二）施工技术措施
1、细致分析并合理选择混凝土的配合比，采用水化热低的水泥（如矿渣水泥），并控制好水灰比，降低水泥的用量来降低混凝土的升温值。
2、充分考虑砼的浇筑环境。气温高的季节，尽量降低砼的入模温度，应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。同时加强振捣，使用二次振捣技术，利用分层板振动器振捣，提高砼的密实度，使早期出现的微裂纹愈合，提高抗裂能力。冬季施工时，必须采用保温措施进行养护，同时可以增加混凝土中大骨料的含量（如果配合比条件允许），这样可以减少混凝土中水泥的用量，从而起到降低水化热的目的。降低混凝土内部的最高温度，可以采用冷却水管技术。在混凝土结构内部预埋冷却水管，通过循环冷水进行冷却。另外，放慢大体积混凝土的浇筑速度会有效降低其内部温度的上升。
3、在浇筑的混凝土中加入减水剂，这样在改善混凝土工作性能的同時，又减少了水和水泥的用量，降低混凝土的水化热。
4、在浇筑的混凝土中掺入一定量的膨胀水泥或微膨胀剂，这样使混凝土收缩得到补偿，减少混凝土的温度应力。
5、在施工过程中加强早期养护，例如采取遮阳和喷水等措施避免混凝土表层水分的损失。
6、加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。在变截面施工前，一定要加强预测，并保证预测的科学性。同时在实施过程中，要切实落实施工方案。
三、结束语
大体积混凝土的产生裂缝的原因很多，但是严格按照规范施工，对裂缝的因素采取及时的预防，就会极大地控制好大体积混凝土结构的裂缝产生。
参考文献
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[2] 王玉瑛，刘耀清，宁永旺，唐谦，冉玲.包头稀土大厦基础底板大体积混凝土施工技术[J].混凝土.2014（10）
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