孙世超
江苏兴百业建筑工程有限公司 江苏盐城224000
摘要: 混凝土是建筑施工中最常用的材料之一。随着近年来高层建筑与超高层建筑规模的不断扩大，筏板基础的施工中大体积混凝土结构的应用变得更加频繁，但是在施工中需要注意避免裂缝的产生。本文简要的分析了大体积混凝土出现裂缝的原因，并探讨了改善大体积混凝土出现裂缝问题的措施。
关键词: 大体积混凝土；裂缝；防控措施
引言
随着经济的发展和大量人口的城镇化迁徙，城市土地资源匮乏问题越来越突出，因此兴建了大量的高层建筑和超高层建筑来提高土地资源的利用率。在高层建筑和超高层建筑施工中，大体积混凝土筏板基础是一种较为常见的基础施工方案。与传统的混凝土施工相比，大体积混凝土在施工过程中水化热现象更加明显，加上混凝土结构不利于热量的散失，容易导致裂缝的出现。大体积混凝土施工中可能出现的裂缝通常分为表面裂缝和贯穿裂缝，裂缝出现的原因一般与建筑材料的质量、施工工艺、筏板基础的湿度环境等相关。裂缝的出现，会导致水汽等物质腐蚀混凝土中的钢筋，降低混凝土的强度，最终影响到整个建筑物的性能、安全性等。因此，进行大体积混凝土施工中裂缝的成因分析和防治研究，具有较强的现实意义。
1 大体积混凝土出现裂缝的原因
一般来说，大体积混凝土施工中产生裂缝的原因包括水泥水化热、环境温度影响以及混凝土收缩不均匀等。其中，水泥水化热导致的混凝土内部温差过大而产生裂缝是所有原因中影响最大的。
水泥的水化热反应会提高混凝土的强度，反应过程中会产生大量的热量，并且热量的产生呈现出前期多后期少的特点，因此混凝土内部会产生一个非线性的温升过程。大体积混凝土施工中因水泥水量大，因此大体积混凝土内部热量会迅速的集聚；此外，由于热量在混凝土中传导较慢，也会加剧大体积混凝土中温度的升高。当混凝土温度与外界环境温度差异过大时，混凝土内部的热量就会渗透到附近的土壤和空气中。同时，混凝土内部温度会比外部温度高出许多，造成内外温度不均，内部温度高的地方膨胀速度更快一些，外面温度相对较低的地方膨胀速度慢，最终导致裂缝的产生。如果混凝土中产生的拉应力低于混凝土本身的抗拉极限强度，裂缝就只会出现在混凝土的表面；但是，混凝土在水泥水化热的作用下，热量源源不断的产生，混凝土干燥固化后其徐变量和弹性模量会明显降低，由于内部温差造成的应力无法及时的消除，因而最终会在混凝土内部产生裂纹。
在现实施工过程中，为了满足施工过程中的一些方案要求或者工艺需要，通常会增加水的使用量，而在混凝土中水泥水化过程中会将剩下的水分蒸发到大气中，混凝土内部就会因为水分流失而产生干缩现象，也会导致混凝土中裂缝的产生。需要注意的是，在大体积混凝土施工过程中，裂缝的产生往往不是某一种单纯的因素导致的，而是由两种甚至多种可能的因素共同作用造成的，多种因素影响下混凝土中裂缝的问题会变得更加严重，处理起来也更加困难。
2大体积混凝土裂缝防控措施
2.1 结构设计方面
（1）设置隔离层
原设计中的筏板混凝土从下到上可以分为保护层、防水层和垫层。当进行基础施工的过程中，先浇筑下层的保护层混凝土，待上层垫层混凝土浇筑完成后在混凝土内部和外部温度差异的作用下发生收缩，从而增强各层之间的摩擦力，进而对筏板混凝土产生较强的约束力，对筏板的施工造成不良影响。通过探索减弱或者消除约束力的措施，来达到减小混凝土收缩产生的应力，是避免裂缝出现的关键。
因此，可以使用一层厚度为0.4mm的塑料薄膜覆盖在垫层上面作为隔离层使用，以此达到减小底板受到的约束力的目的，进而实现减弱或者消除底板变形，保护防水层的效果。
（2）混凝土中使用外添加剂UEA
与常水位相比，建筑工程底板筏板底标高相对较低，为了满足设计中关于抗渗的要求，设计选取标号为C35P6的混凝土材料，同时在混凝土中加入浓度为4% 的UEA 外添加剂。外添加剂与C35P6混凝土搭配使用可以有效提高其抗渗性能，达到P6的抗渗等级标准。同时，大体积混凝土施工中还要避免裂缝的出现，再加入8%的UEA－W外添加剂，保证混凝土能够维持剩余2%的膨胀率，即可有效降低裂缝出现的概率。
（3）后浇带设置
以某高层建筑工程为例，地上建筑层高为19层，主楼基础使用标号为C35混凝土制成2m厚的筏板；地面上裙楼2-3层，下反梁使用标号为C30的防水混凝土制成300mm后的底板。在该工程概况条件下，工程主体容易在载荷影响下产生裂缝的问题，因此，为了避免裂缝的产生，在主楼与裙楼附近设计了宽度为800mm的后浇带。在施工过程中，保证在两侧的混凝土浇筑结束并且主楼沉降稳定后，再开始后浇带的施工作业，这样不但可以保证温度下降过程中主楼侧面大体积混凝土受到的约束力减小，还能避免不均匀沉降的产生。在工程实践中，如果工期较为紧张，还可以使用后浇式加强带代替后浇带，来缩短施工周期。需要注意的是，后浇式加强带需要选用标号相对更高的C40P6标号混凝土，同时加入12% UEA－W外添加剂。
2.2材料选择方面
（1）使用P.O42.5标号水泥。在选择标号为C35的混凝土前提下，提高水泥的标号能够在一定程度上达到减少水泥使用量的效果。因此，使用P.O42.5代替P.O32.5水泥进行大体积混凝土施工，能够显著减少水泥的使用量，进而能够有效降低单位体积内水化热的产生量。
（2）添加粉煤灰和高效减水剂。施工过程中，可以加入少量的粉煤灰来代替水泥使用，以此减少水泥的使用，进而达到减弱水化热的目的，还可以在一定程度上改善混凝土的和易性。此外，通过添加一定量的胶凝材料，一方面可以减小混凝土因水分蒸发而形成的孔隙，还能达到减少施工成本的效果。此外，通过加入高效减水剂，不但可以减少混凝土的使用量，还能在一定程度上改善混凝土的和易性，同时延长混凝土的凝结时间，削弱水化热的影响，防止裂缝形成。
2.3 施工工艺方面
（1）选择一天中温度相对较低的时间段进行混凝土浇筑，可以达到控制混凝土入模温度的效果，在环境温度较低的情况下，大体积混凝土施工后自然散热相对较好，有助于防止出现裂缝。
（2）采用分层浇筑的方式进行混凝土施工，同时浇筑结束后辅以抹面施工，能够有效避免出现表面裂缝。施工过程中，需要合理预估混凝土的初凝时间，同时混凝土在振捣4h后使用长刮尺在混凝土表面进行刮平操作，并且在混凝土初凝前，使用抹平机进行表面抹平，可以让表面的水裂纹闭合，从而可以达到防止出现表面裂缝的效果。
（3）施工完成后选择保温隔热法进行工程的养护。使用草袋作为保温层、塑料薄膜作为保湿层，同时为了降低混凝土表面水分的蒸发速度，在养护过程中要适当的洒水。
3 结语
大体积混凝土在当前和未来都有着广阔的应用前景，因此其施工质量直接影响着建筑工程的建设质量。文章简要的分析了大体积混凝土在施工过程中出现裂缝的原因，阐述了控制混凝土温度的重要性，然后从结构设计、材料选择以及施工工艺角度分析了大体积混凝土施工裂缝的防治措施。
参考文献：
[1]江花平.对桥梁施工大体积混凝土裂缝成因与防治研究[J].四川水泥,2020(10):42-43.
[2]邓超.公路工程大体积混凝土裂缝成因与防治措施[J].住宅与房地产,2020(21):207.