王光甲
北京顺鑫天宇建设工程有限公司，北京 101300
摘要：近些年来，伴随着中国经济的快速发展，城市化进程的加快，人们的生活水平和要求进一步的提高，在城市建设过程中出现了很多高层、超高层建筑，建筑的规模、混凝土浇筑体量都在不断的进行提升，建筑施工过程中，大体积混凝土产生裂缝，大大降低了房屋结构的耐久性；破坏结构的整体性、降低其刚度；引起钢筋腐蚀。在实际的工程实践表明,优先采用低水化热的水泥，优化混凝土配比，采用科学的浇筑方法和养护方法，严格控制混凝土出场温度、入模温度，浇筑后的里表温差、混凝土表面与大气温差以及混凝土的降温速率，通过合理的施工方法，把温差导致裂缝产生控制在规范要求以内，为预防混凝土施工裂缝提供保障。
关键词：大体积混凝土；裂缝；原因；控制措施
引言：
在大体积混凝土施工中，裂缝一直是一个值得重视的问题，大体积混凝土的裂缝应严格按照有关规范和标准进行预防。根据施工工艺，严格控制混凝土原材料选用、配合比设计、内外温度控制等环节，杜绝裂缝问题。
1大体积混凝土产生裂缝的原因
1.1裂缝的分类
（1）外部因素引起的裂纹扩展。在外荷载的作用下，由于应力的不均匀，结构的内应力是不均匀的。应力集中出现在微裂纹尖端，并有向两侧扩展的趋势。在一定时间和载荷变化的影响下，应力集中越来越严重，最终应力大于材料的断裂韧性，使裂纹扩展。同时，地基的不均匀沉降也可能导致大体积混凝土建筑结构产生裂缝。
（2）结构内部变化引起的裂缝。比如混凝土结构内外温差引起的内外不均匀收缩是引起裂缝的常见原因，属于变形裂缝。由于大体积混凝土建筑厚度大，温度不能快速平衡，会在结构中产生温度分层。所有材料都具有热膨胀和冷收缩的特性。在不同的温度下，热膨胀和冷缩的程度是不同的，层间的体积差异是由体积减小或膨胀引起的。混凝土建筑结构是一个整体，构件之间的体积差异必然带来层间的应力差异，这是大体积混凝土建筑结构撕裂的动力。应力场会使微裂纹拉长或加宽，在反复的热膨胀和冷缩作用下，微裂纹会反复出现，随着时间的推移，裂纹问题也会出现。
大体积混凝土建筑中的裂缝是根据裂缝深度来分类的。如果按裂缝深度分类，大体积混凝土建筑的裂缝一般分为三类：1）贯通裂缝，这种裂缝对大体积混凝土建筑是破坏性的，建筑物的裂缝一般不能长期使用。2）表面裂缝，其中一般都是由于外部环境的变化引起的，应及时修补，防止裂缝向内部扩展。3）深层裂缝，这种裂缝不易检测，但安全风险很大，需要专门的技能来检测。
1.2裂缝原因
1.2.1水泥水化热
水泥是以硅酸二钙和硅酸三钙为主要成分的材料。当这两种物质遇水时，它们会生成氢氧化钙和水合硅酸钙，并释放大量热量。这是水泥水化硬化的过程，这个过程是随时进行的。在这个过程中释放的大量热量会聚集在大体积混凝土建筑结构内部。大体积混凝土建筑结构由于散热缓慢，会产生较大的温度梯度。其余过程与上述外界引起的温差相同，最终会在大体积混凝土建筑中产生裂缝。
1.2.2混凝土收缩变化
水泥中胶凝材料的硬化对水分有一定的需求。工程试验表明，大体积混凝土施工的最佳需水量为20%左右。当大体积混凝土的施工用水达到饱和状态时，剩余的水会继续蒸发，使混凝土结构的体积收缩到一定程度。由于收缩的不规则性，将直接影响整个混凝土结构的稳定性和耐久性。水泥材料种类、配制比例、外加剂掺量、施工工艺种类对大体积混凝土的收缩有不同程度的影响。
1.2.3环境腐蚀
环境腐蚀严重影响水泥的强度。一方面，流动的淡水会带走其成分，对水泥结构造成严重破坏。另一方面，如果水泥水化过程中使用的水存在质量问题或含有大量镁离子或硫酸根离子，在水化的同时会与水泥发生反应，生成可溶盐或使建筑体积膨胀，不利于大体积混凝土建筑中水泥的稳定。
2大体积混凝土产生裂缝的控制措施
2.1加强对原材料的控制
混凝土骨料可选用级配良好的碎石，并可加入适量中砂。细度模数应在2.80～3.00之间。所有砂石的含泥量应科学控制，不应超过1%，不得掺入杂质。并应对其强度、安定性、凝结时间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行复检，除了应合理选择配合比，还应优先使用低水化热的水泥并加入适量的外加剂，以减少温度应力产应的混凝土裂缝。
2.2施工工艺优化
针对大体积混凝土的施工，为保证混凝土的性能满足施工要求，改善约束条件，削减温度应力。通过设置后浇带，放松约束程度，减少每次浇筑长度的蓄热量，防止水化热的积聚，减少温度应力。在泵送混凝土时，要做到薄层浇筑、有序推进，使混凝土能自然流动，实现逐渐成型，形成边坡混凝土。可有效提高混凝土泵送效率，无需频繁地安装和拆卸管道，且管道冲洗工作量相对较小。保证混凝土浇筑一次连续完成，振捣时，要尽量避免碰撞钢筋，逐点移动，按顺序进行，不得漏振，做到均匀振实，每一振捣点振捣延续时间，应使混凝土表面呈现浮浆、不再沉落，赶出混凝土内部气泡。
2.3控制入模温度
大体积混凝土施工，在一定程度上会受到季节性因素的影响，因此最好选择春秋两季施工，以降低混凝土出厂及入模温度。如果需要在夏季施工，由于现场温度较高，混凝土的温度会较高。因此，选择早晚温度较低时浇筑，并采取有效的降温措施，降低混凝土的成型温度。混凝土不得暴露在阳光下。可以给粗骨料浇水以降低温度。水泥材料可存放在通风良好的地方。
2.4混凝土浇筑
（1）混凝土浇筑前，应检查混凝土模板支撑系统的强度、刚度和稳定性，避免模板支撑在浇筑过程中发生沉降和失稳，造成混凝土开裂。浇筑前应将模板和基础充分浇水，以减少混凝土水分的物理损失。
（2）泵送混凝土时，应根据实际情况选用泵送能力强的设备。适量的泵送剂能使泵送混凝土的浇筑过程更加顺畅，减少坍落度损失。配置输送管时，应缩短管道长度，少用弯头。泵送前应使用相同比例的水泥砂浆润滑管道。
（3）混凝土浇筑前，清理模板内的木屑、塑料等杂物，模板接缝应严密，不得漏浆。
（4）商品混凝土卸车前，应现场测量坍落度，检查混凝土是否超过初凝时间。混凝土离析时，应在浇筑前加入相同比例的水泥浆并充分搅拌。严禁使用初凝或采取措施后严重离析的混凝土。
（5）浇筑前应对操作人员进行技术交底，并对浇筑顺序、工艺要求、施工设备操作等要点进行明确说明。根据工程特点，合理配置振动设备、吊具、应急电源等设备设施。提前掌握浇筑的天气情况，避免暴雨、高温等恶劣天气。
2.5加强振捣养护
混凝土浇筑施工完成后，进行混凝土抹面和混凝土养护。保证每个环节的施工质量，才能保证大体积混凝土的整体施工质量。在混凝土初凝前完成抹面，可有效消除初裂。另外，混凝土振捣结束后，早期养护可以有效地改善混凝土的力学性能，提高其抗拉能力。结合大体积混凝土的实际性能，控制混凝土里表温差、混凝土表面与大气温差以及混凝土的降温速率，加强对混凝土养护，以减少裂缝的发生。蓄水法是一种常用的养护方法。冷却循环水可以有效地解决混凝土结构中大量蓄热的现象。它是一种综合性养护措施，能有效地提高混凝土内部温升，特别是在超厚大体积混凝土中，具有理想的应用效果，能有效地减少裂缝的发生。
综上所述，科学控制大体积混凝土施工工艺是优化工程质量、降低裂缝发生概率的重要措施。
参考文献：
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