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摘要：土木工程建设过程中，经常会遇到大体积混凝土裂缝。这些裂缝现象会对土木工程施工质量以及土木工程的整体使用性能造成严重影响。并且大体积混凝土裂缝还会影响到土木工程的施工进度，对土木工程施工安全性也造成极大威胁。因此，需要对土木施工中的大体积混凝土裂缝的成因进行具体分析。
关键词：土木施工；大体积混凝土；裂缝成因
1土木施工中大体积混凝土裂缝成因
1.1 材料因素
在进行大体积混凝土施工时，如果没有做好材料质量控制工作，使用质量不达标的材料，就可能会引起结构质量问题，导致混凝土裂缝问题的出现。从建筑施工发展实际情况来看，混凝土材料配比不合理，突出表现为混凝土强度不充足，拌合料的性能无法满足施工要求，砂石材料质量不合格，最终使得建筑混凝土施工出现了施工质量问题。第二，混凝土中有大量的水分。水分在蒸发之后会加剧混凝土的收缩。同时，在水灰比比较大的情况下水泥砂浆会变得稀少，稀释的水泥收缩性比较大，最终会使得整个工程施工出现比较大的开裂。第三，混凝土粗细骨料含泥量比较大，骨料颗粒级配不合理，最终导致混凝土的收缩增大，最终加大了混凝土裂缝出现的可能。在工程施工中有时会在其中加入外加剂，但是外加剂的使用量不容易把控，一旦使用不恰当就会增大混凝土的干缩缝，最终加大混凝土裂缝的出现。
1.2 环境因素
大体积混凝土内外湿度的差异也容易导致开裂。由于混凝土表面湿度容易受到外部环境因素的影响，尤其是在高温或者大风天气环境下，其表层湿度会大大降低。而混凝土内部混合料具有一定的保水作用，故内部水分较多，湿度变化相对稳定。于是在没有表层覆盖物的情况下，一旦缺乏必要的养护措施，混凝土表层就是受到内部约束而发生干缩变形并出现裂缝。混凝土在硬化过程中因外层温度降低引起的收缩，与混凝土内层温度升高之间的差异所引发的裂缝也占到很大比例。主要由于细骨料水化物体积比水泥水化反应的体积小，这就导致混凝土出现收缩的情况。虽然这种收缩情形不会显著改变水分，尤其与干燥收缩相比几乎可以忽略不计。混凝土处于塑性状态时，其内部泌水往往急剧下降，这种情况下由于水分缺乏，很难及时补充水分，一旦遇到高温或大风天气，混凝土会出现塑性收缩，出现明显的收缩裂缝。
1.3 施工因素
对于大体积混凝土材料来说，因具有较长的停置时间以及较大的坍落度，在实际浇捣时，如果存在振捣不均匀、抹平不到位以及粗细骨料分离等情况，则使得部分粗骨料存在下沉问题，面层砂浆较为集中，因此对混凝土材料的密实性以及均匀产生影响。在具体施工中，混凝土材料接搓时间因持续较长而凝固，使接搓位置因存在不同收缩情况而导致裂缝的发生，即冷缝。如果在施工中没有做好线管以及钢筋的牢固处理，则使得线管、钢筋在施工当中可能发生移位问题。施工工艺的选择不恰当会直接引发裂缝，从整个工程施工实际情况来看，施工质量控制存在以下几个方面问题：1）没有按照规范来完成分层浇筑，混凝土振捣不够密实，特别是在钢筋比较密集的地方没有进行充分的振捣。2）从上到下的混凝土高度差比较大，由此出现了离析现象。3）模板支撑不牢固，在混凝土硬化的过程中出现了变形，在变形加大的情况下会出现裂缝。4）混凝土浇筑不连续，在停顿时间比较长的情况下会出现裂缝。5）混凝土浇筑后的养护时间不够科学合理，最终导致混凝土结构出现开裂的问题。6）拆模时间比较早或者拆模方式选取不恰当引发混凝土裂缝。此外，如果没有做好混凝土材料养护，没有控制好养护时间、做好养护措施应用等，也将导致裂缝问题的发生。
2 土木施工中大体积混凝土裂缝控制措施
2.1 混凝土原材料控制
大体积混凝土必须重视原材料的选择，各种原材料对混凝土性能的影响各不相同，为减小温度对大体积混凝土裂缝的影响，混凝土技术人员应选择合适的原材料并进行合理的配合比设计。
（1）水泥。大体积混凝土施工中，采取相应措施，降低由于水化热引发的混凝土内部温度上升，这是裂缝防控的关键。试验研究结果表明，合理控制混凝土水泥用量，有利于预防裂缝产生。因此，在满足大体积混凝土设计强度的前提下，应尽可能减少水泥用量，降低混凝土内部温度，防止裂缝产生。还要减少混合料的碱含量，碱含量要小于水泥用量的 0.6%。避免碱含量过高而导致碱骨料反应，防止混凝土不均匀膨胀，最终达到预防裂缝产生的目的。
（2）合理使用添加剂。配合比设计时掺入粉煤灰，延长混凝土初凝时间，降低早期强度，延缓水化热释放热量过程，降低混凝土内部温度上升速度。添加矿粉代替水泥，降低因水泥水化热导致的混凝土内部温度上升。掺入矿粉能让水泥颗粒更分散，让水泥水化反应更彻底，释放更多水泥浆体润滑骨料。在大体积混凝土配合比设计中，通过掺入粉煤灰和矿粉，充分发挥二者的作用，增强混凝土综合性能。
（3）加强对材料综合配比设计的控制。在施工之前，试验小组需要根据工程建设对材料的需求选择材料开展试验分析，在综合试验之后选择一种最为理想的材料配比方案和配比计划，按照配比方案来使用各类材料。在混凝土搅拌过程中，混凝土拌合物的温度必须保证能够达到搅拌后的温度要求，并要尽量缩短运送时间，确保入模的温度控制，在施工的时候施工人员可以通过加冰的方式来降低入模温度。为了能够合理把控施工温度，混凝土拌合料配比中水泥材料的材质要尽可能选择低热矿渣水泥。
2.2 施工温度和湿度控制
必须加强混凝土浇筑后期的冷却处理，这也是控制大体积混凝土裂缝的重要措施。通过使用循环冷却水，将混凝土内部温度降低，同时加强混凝土外部的保温保湿措施，如在外层覆盖薄膜，以减慢表面温度的下降速度，将混凝土内外温差控制在 20-25℃。与此同时，钢筋施工方面也要注意，后浇钢筋不得断开连接，如果有加密钢筋，应一次性施工完毕，严栺按照施工规范的要求绑扎钢筋，以防止钢筋在支撑模板、浇筑混凝土过程中发生偏差，从而给整体结构安全带来不利影响。
2.3 加强对施工过程的控制
在建筑工程施工的过程中还需要相关人员严格控制产品的形成过程，从而在施工过程中避免出现因为施工控制不严谨而出现的施工质量问题。第一，加强对混凝土振捣的控制，按照施工要求完成分层浇筑，并确保每一层级的振捣密实、均匀，不能够出现振捣遗漏的问题。第二，严格控制混凝土的下落高度，确保从上到下下落的均衡。第三，在混凝土浇筑之前还需要仔细检查模板支撑系统，确保支撑系统的牢固、稳定，不能够出现松动的现象。第四，做好施工养护管理。受施工现场条件、工期等因素影响，大体积混凝土标准养护条件很难达到，通常采用人为措施养护。夏季通过养护施工，避免大体积混凝土出现脱水现象、干缩裂缝等。要适当延长混凝土散热时间，这样有利于确保大体积混凝土强度合格。同时也有利于合理控制混凝土温度应力，使其小于极限抗拉强度，增强大体积混凝土结构可靠性，预防裂缝产生。同时，大体积混凝土灌注终凝后 10-12h 内，在外露表面浇水养护。要将大体积混凝土内外部温差控制在 25℃以内，防止产生裂缝。
3 结语
综上，文章从大体积混凝土产生裂缝的原因出发，分析讨论了裂缝形成的详细原因和背后的机理，并阐述了大体积混凝土温度裂缝的控制要点。建议在施工过程中，应对混凝土浇筑过程提前采取质量控制措施，同时结合施工后对混凝土的温度和湿度控制措施，以尽量避免裂缝的产生。
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