时间：2013-11-29 分类：建筑设计
摘要：裂缝是影响大体积混凝土结构安全性的重要原因之一。在查阅有关文献资料的基础上，对大体积混凝土的定义以及其裂缝的形成和控制措施进行了评述，对大体积混凝土工程的施工具有一定的参考意义。
关键词：大体积混凝土，裂缝，控制措施
1前言
随着时代的进步和各项基础设施建设的加快，各种建筑物的规模都在大幅度提升，大体积混凝土在土木工程中得到了广泛的应用。由于大体积混凝土体积庞大，一次性混凝土浇筑量大，工程条件复杂，因而极易产生各种混凝土裂缝，轻者影响混凝土的耐久性，重者严重影响混凝土的力学性能，削弱混凝土的整体性和承载能力，加快建筑工程的老化。而且大体积混凝土裂缝的防控涉及的因素很多，在现实的施工过程中不易控制，因此，对大体积混凝土裂缝进行有效地预防，成为我们共同关注的课题。
2大体积混凝土的定义
对于多大的混凝土才能称为大体积混凝土，目前尚无确切的定义。王铁梦在《工程结构裂缝控制》一书中，对大体积混凝土结构裂缝控制一章中指出：\"在工业与民用建筑结构中，一般现浇连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等容易由温度收缩应力引起裂缝的结构，通称为大体积混凝土结构。\"
3大体积混凝土裂缝的形成
大体积混凝土开裂的主要原因是混凝土内外较大的温度差造成的。
大体积混凝土浇筑初期，水泥的水化热很大，由于混凝土体积庞大，聚积在内部的水化热不易散发，导致混凝土的内部温度上升很快；而混凝土表面则因散热较快，温度低于内部，因此，内外形成温度梯度。混凝土内部体积膨胀受表面约束处于受压状态，产生压应力，混凝土表面体积收缩受内部约束，产生拉应力。
当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面产生裂缝。这种因表面与内部温差引起的裂缝，称内约束裂缝。此种裂缝一般产生很早，多呈不规则状态，深度较浅，属表面性质，易产生应力集中，能促使裂缝进一步发展。
混凝土浇筑数日后，水泥水化热基本已释放，混凝土从最高温度逐渐降温，引起混凝土收缩，再加上混凝土中多余水分蒸发引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束(外约束)，不能自由变形，而产生温度应力(拉应力)。当该温度应力超过混凝土抗拉强度时，约束面开始开裂形成裂缝，称为外约束裂缝。如果该温度应力足够大，严重的可能产生贯穿垂直裂缝，破坏结构的防水性、耐久性和整体性，影响正常使用，危害严重。
4大体积混凝土裂缝的分类
大体积混凝土裂缝按时间分为早期裂缝和后期裂缝；按空间尺度分为表面裂缝和深层裂缝；按危害分为表面裂缝和贯穿裂缝；按成因分为收缩裂缝、温度裂缝及安定性裂缝。
5大体积混凝土裂缝控制措施
5.1结构设计方面
在建筑设计中处理好\"防、抗、放\"的关系。防：从选定混凝土的组成材料和配合比，以及设计方案、施工工艺等采取措施，防止产生裂缝；抗：结构设计及施工时，针对可能产生裂缝部位适当配置钢筋或采取其他技术措施，以阻抗裂缝产生；放：在结构设计中有意识地在某处设置较弱部位，诱使裂缝发生于该处，或在施工中采取分块、分段等施工方法，控制收缩与温差导致的裂缝。这就要求设计、施工、监理和建设单位就各自的工作确定控制裂缝的措施，协同一致，制定技术方案，切实实施。
5.2配合比设计方面
影响混凝土绝热温升的关键因素是水泥品种和水泥用量，大体积混凝土配合比的选择，在保证工程设计所规定的强度、耐久性、抗渗等级要求和满足施工工艺要求的前提下，合理选择材料，降低水泥用量，以达到降低绝热温升的目的。水泥的选择：应优先选用水化热较低的矿渣水泥，避免使用刚出厂未经冷却的高温水泥。骨料的选择：砂子选用Ⅱ区中砂，细度模数在2.4-2.6之间最佳，含泥量不大于3.0%，泥块含量不大于1.0%；石子选用连续级配碎石，含泥量不大于1.0%，泥块含量不大于0.5%。掺合料的选择：选用优质粉煤灰或矿粉，一定数量的掺合料替代水泥能降低水化热，增加混凝土的和易性及混凝土的密实度。外加剂的选择：选用与水泥相适应的高效减水剂，降低混凝土的水胶比，如果气温高于20℃应复合缓凝剂，推迟混凝土放热高峰、降低峰值。
5.3施工方面
施工单位应根据现场的浇捣工艺、操作水平以及构件截面等情况，在监理单位的认可下，合理选用混凝土浇筑方法，遵循\"同时浇捣、分层推进、一次到位、循序渐进\"的施工工艺。大体积混凝土的浇筑方式可分为：全面分层、分段分层、和斜面分层，其推铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及其和易性决定，层间的时间间隔应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。
混凝土浇筑到标高后及时进行抹面，随抹面随在其表面覆盖塑料薄膜。终凝后定时浇水，保证混凝土表面的湿度、温度。养护时要防止温度骤变，避免暴晒、风吹和暴雨浇淋，在气温变化较大的夜晚，最好用保温材料加以保温。停止养护时也要逐渐干燥，以避免裂缝的发生。对于大体积墙体等不易保水的结构，在混凝土有一定强度松动模板后，宜从顶部设置水管喷淋，拆模后用湿麻袋紧贴墙体覆盖，并浇水养护，保持混凝土表面湿润。保湿、保温养护的作用，一是降低混凝土表面的热扩散，提高混凝土表面温度，降低混凝土内部与表面温差，减少表面裂缝；二是延长散热时间，充分发挥混凝土的水化反应，最大限度增长混凝土的抗拉强度和抗压强度。#p#分页标题#e#
5.4环境方面
注意施工的季节，环境的温、湿度及气象条件对混凝土变形性能的影响，应当尽可能在适宜的温度环境中开始浇灌混凝土，中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响，注意暴雨中不能浇灌混凝土。夏季施工，混凝土浇筑前应采取措施对施工场地及模板、钢筋进行降温，用湿麻袋覆盖泵管，浇筑过程中应经常喷洒冷水进行降温。建议开始浇筑时间尽量定在晚上，这样有利于降低混凝土入模温度，减少白天浇筑的时间。冬施期间，混凝土摊铺面不宜过大，浇筑后应立即用塑料薄膜和保温材料覆盖，防止混凝土内外温差过大和表面受冻，覆盖厚度应根据热工计算确定，养护期不少于14天。
5.5管理方面
管理人员必须提高对混凝土养护重要性的认识，确定科学的控制裂缝措施，合理的选择施工进度，避免在混凝土施工中过分抢工期，监督混凝土施工中制定的各项技术措施，必须严格执行，降低裂缝出现的概率。
6结束语
只有充分认识大体积混凝土裂缝的影响因素，事先制定严密的技术方案及施工组织方案并在施工中采取切实到位的预防和综合控制措施，大体积混凝土裂缝问题才会得到有效控制，才能把这一建筑行业通病彻底根治。
参考文献
[1]王铁梦《工程结构裂缝控制》中国建筑业出版社1997年
[2]冯乃谦顾晴霞郝挺宇《混凝土结构的裂缝与对策》机械工业出版社2006年
[3]韩素芳耿维恕《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》化学工业出版社2006年
