中山市横栏镇住房和城乡建设局
摘要：本文针对大体积混凝土施工裂缝的成因进行了分析，提出了一些预防与控制大体积混凝土施工裂缝的措施，旨在为我国的建筑行业贡献自己的绵薄之力。
关键词：建筑施工；大体积砼裂缝；成因机理；对策
1引言
大体积混凝土实际也就是体积与其他混凝土相比较大的混凝土，其截面厚度通常在80厘米以上，而在建筑的工程施工的过程之中，所需的混凝土的数量相对较多。水泥在进行水化时会释放出大量大于25℃的热量，而又由于混凝土所应用的量大大，这就导致了建筑物极其很容易发生裂缝及温度变形，因此，为了阻止建筑物出现这种情况，在施工的过程中一定要采取些措施来应对及解决这些问题。在当前，在建筑工程大体积混凝土浇筑的施工过程中，通常要向混凝土之中加入适量的膨胀剂与减水剂，除此之外，同时还要使用一些先进的施工手段对以后大体积混凝土工作进行细心的养护，进而达到保证建筑工程施工质量的目的。1930年至今，大体积的混凝土的裂缝控制问题已逐渐成为人们关注的重点，影响混凝土质量的根本原因就是水泥水化热引起的温度应力。从1930至今，美国就开始关注大体积混凝土，研究出了许多技术对策，包括以下技术措施：
（1）研发地热水泥
（2）合理控制混凝土里面的水泥用量
（3）研发混凝土中施工的新技术
（4）降低浇注混凝土的温度
（5）针对大体积混凝土外表保温保持内外温度差
2大体积砼的定义
目前，世界各国对大体积混凝土的定义还没有形成一个统一的确切的定义，各国对它定义都存在着一定的差别。根据中国的《大体积混凝土施工规范》中的有关条文，大体积砼的定义如下：混凝土结构物最小尺寸大于等于的大体量混凝土，或预计会因混凝土中水泥的水化引起的温度应力和混凝土的收缩而导致结构的有害裂缝产生的混凝土。
3.建筑施工中大体积砼裂缝的成因机理
3.1划分裂缝按危害的程度
大体积混凝土由于裂缝产生的原因很复杂，从结构物表面出现不同程度的裂缝有表面、贯穿和深层的裂缝，表面的形状可能是：网状或爆裂装裂缝，纵向和横向裂缝、不规则短裂缝、斜裂缝等。裂缝按发展情况可分为稳定的和不稳定的，也就是裂缝产生的时间：混凝土硬化前产生的是塑性裂缝，硬化后产生的裂缝按产生的原因可分为荷载裂缝和变形裂缝。因动、静荷载的直接作用引起的裂缝是荷载裂缝，因不均匀沉降、温度变化、湿度变异、膨胀、收缩、渐变等变形因素属于变形裂缝。以不同程度和深度划分：（1）由混凝土表面裂缝向纵深发展，切断了结构的断面，最终形成贯穿裂缝，破坏结构的整体性和稳定性，危害性是最为严重的。（2）深层裂缝；部分地切断了结构断面，对整体大体积混凝土有一定危害。（3）结构物表面出现裂缝，不会向纵深发展，属于表面裂缝。
3.2裂缝问题的分析
按结构划分裂缝各种裂缝类型，最主要有三种情形：（1）塑性收缩裂缝；未凝结硬化前的混凝土，依然在塑性状态时，表面因失水较快而发生的收缩。由于气候干热或北风天气水分从混凝土表面易蒸发，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，暴露表面导致体积收缩。裂缝深度一般不大。裂缝多不规则短裂缝，网状或爆裂装裂缝，互不连贯状态。（2）自身收缩裂缝；
在水化反应的过程中水泥熟料反应后，生成物的平均密度较小，自身体积引起收缩所致，自由水转化为水化产物的一部分比容降低1/4，导致自身收缩裂缝。（3）干燥收缩：在混凝土养护完以后出现。
混凝土硬化后，混凝土表面由于水分蒸发引起干缩，干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大的拉应力，混凝土表面被拉裂。一般产生在表面很浅的位置，裂缝呈平行线状或网状，分布多沿构件的方向，严重时可贯穿整个构件截面。
混凝土凝结过程中内部温度变化曲线图如下图1所示；（3）外荷载作用在结构上，结构在随之变形的过程中所产生的次应力引起的裂缝；（4）原材料结构性影响因素：事实上，混凝土属于一种结构十分不均匀的脆性材料，当遇到水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象时，其抗拉能力大幅减弱，容易出现裂缝；（5）混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件；（6）大体积砼在混凝土龄期内缺乏养护和维护：目前，我国建筑施工中大体积砼缺乏养护现象普遍存在，这大大加强了大体积砼出现裂缝的几率。当混凝土结构内部所承受的温度应力大于该龄期的混凝土所产生的的抗拉强度时，该混凝土结钩在这些位置就易产生裂缝。因此，在混凝土的绕筑和养护阶段擦去合理有效施工措施确保混凝土结构内部所承受的应力不超过混凝土的抗拉强度时，这就使得该结构不会出现温度裂缝。
4.建筑施工中大体积砼裂缝的解决对策
4.1严控制原材料
在大体积混凝土的施工中，对原材料的控制主要体现在以下几个方面：（1）水泥：大体积混凝土水热化比较严重，一般超过25°，所以首先选取水热化较低的水泥，比如大坝水泥，矿渣硅酸盐水泥等，水泥的水化放热量属于水泥颗粒细度和矿物成分之间的函数，所以必须要降低水泥自身的水化热；（2）科学合理的运用外加剂：倘若在保证胶凝材料用料数量不变的条件上再掺入一些矿物外加剂，可以保证混凝土的水胶比不会轻易出现变化，例如，在保证混凝土强度等级的前提下，使用适当的缓凝减水剂，增大流动性，减少水泥用量，延缓水泥水化放热速率，以减小水化热，防止水泥水热化导致混凝土开裂；（3）骨料的选择：施工进程中应当尽量选择粒径适量的粗集料（碎石），必须要严格控制建筑施工用砂的具体含泥量，所以，细骨料中应当采用较为干净的中粗沙，此外，还需要预冷却骨料，使混凝土拌合物保持较低的浇注温度，减少出现裂缝的几率。
4.2合理控制混凝土配合比
在保证混凝土具有良好工作性的情况下，采用“（低砂率、低坍落度、低水胶比）（掺高效减水剂和高性能引气剂）（高粉煤灰掺量）”的设计准则，此外，掺加火山灰、粉煤灰等活性混合材料，替代部分水泥，能在保证混凝土强度前提下，有效地减小水化放热量，同时能够改善混凝土的工作性能，提升混凝土的耐久能力与抗裂性，并且能够有效降低建筑工程的成本，并且收缩较小，拥有良好的抗变形能力，可以在一定程度上提升混凝土的抵抗裂缝能力。
4.3优化施工工艺
在建筑公司中，优化施工工艺是减少大体积砼裂缝的重要措施，具体如下：（1）控制浇注温度。如部分拌合用水以碎冰形式加进混凝土拌合物中，使现场新拌混凝土的温度被限制在6℃左右。但是，为了混凝土的均匀性，在搅拌终了以前，应使混凝土拌合物中所有的冰全部融化；（2）选择适合的振捣器械与振捣时间，（3）控制浇筑层厚度和速度，以利散热；（4）针对混凝土实施二次压实与抹面（5）表面绝热：表面绝热的目的，不是限制温度上升，而是调节温度下降的速率，使混凝土由于表面与内部之间的温度梯度引起的应力差得以减小。
4.4养护
针对大体积混凝土的结构实施科学合理的养护，有效保障其湿度与温度，从而有效减少裂缝的出现。此外，对大体积砼的温控和养护还有铺设保温层、蓄水养护混凝土、蓄热法养护混凝土等。
5.结语
综上所述，大体积混凝土施工，主要对混凝土质量和焊件工艺需要严格控制。只有把握好对这两个关键点的控制，才能够完成整个工程目标。同时还要注意现场施工的运输条件和安全工作等方面的质量控制，从而保证整个大体积混凝土施工的质量。
参考文献：
[1]阳凯波，大体积混凝土裂缝的控制措施[J]，中小企业管理与科技，2011（12）：23-26.