摘要：目前建筑施工中普遍使用的商品混凝土和大坍落度混凝土的开裂现象一直比较普遍，加之现在所生产的水泥放热速度较过去大为提高，这使得大体积混凝土的温度裂缝问题日益突出，下面根据本人的工程实践和有关的文献资料，分析大体积及超长混凝土结构出现裂缝缺陷的原因及预防措施。
关键词：大体积混泥土；裂缝；控制措施
Abstract: at present, the construction of the widespread use of concrete products and big slump concrete cracking phenomena have been relatively common, and now the production of cement heat release rate, compared with the past rises greatly, this makes a great volume of concrete temperature crack problem increasingly, according to engineering practice under my and relevant literature material, analyzing large volume and overlong concrete structure crack defect of the reason and prevention measures.
Keywords: big volume mixes clay; Crack; Control measures
中图分类号： TV543 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着我国经济的迅速发展，工程建设规模越来越大型化，与此相适应，在普通工业与民用建筑中大体积混凝土结构大量出现。建设领域目前对水工建筑中所使用的大体积混凝土(巨型混凝土结构)研究较多，而对普通建筑中所使用的体积相对要小很多的大体积混凝土(相当于中体积混凝土)的研究却还不够深入、全面，相关的规范条文覆盖面还不够完善，对很多工程实践中的问题只能依靠经验处理，缺乏适当的理论依据，这使得在工程实践中造成许多不必要的人力、物力、财力的浪费，大体积混凝土施工质量控制的结果也不很理想。
本文在具体大体积混凝土工程中所采用的温度监测和裂缝控制措施，为今后同类工程的施工提供了方便，也为今后进行进一步的理论研究提供了试验和理论参考依据。
大体积混泥土的定义
我国《混凝土结构工程施工及验收规范》定义，建筑物的基础最小边尺寸在1～3m范围内就属于大体积混凝土。日本建筑学会JASS5标准的定义为：“结构断面最小尺寸在80cm以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称之为大体积混凝土。”国际预应力混凝土协会(FIP)规定，凡是混凝土一次浇筑的最小尺寸大于0.6m，特别是水泥用量大于400kg／m3时，应考虑采用水泥水化热低的水泥或采取其它降温措施。
大体积混凝土都有一个共同的特征，即结构厚、混凝土浇筑量大、施工时条件复杂、水泥水化热较高，施工中不采取措施或措施不当，容易使混凝土结构物在温度和温度应力作用下产生温度裂缝和收缩裂缝。
混凝土结构裂缝类型及形态特征
2.1温差裂缝：水泥水化热升温或外界短期大幅降温，导致混凝土结构内外温差很大，引起温度应力，一般砼内部与表面的温差超过25℃L11导致混凝土出现温差裂缝。
2.2塑性收缩裂缝：混凝土在凝固前表面多余水分快速蒸发导致表面产生塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝，出现在构件表面，裂缝细小，无规律，俗称龟裂。
2.3混凝土塑性沉降裂缝，主要是混凝土配合比不良或施工不当。一般是混凝土配合比设计中，粗骨料级配不连续，数量不够，砂率及水灰比过大所造成。
2.4收缩裂缝：混凝土浇筑完毕后，水分蒸发引起体积变化，由于水泥水化形成混凝土内部空隙率产生的毛细管张力造成。
2.5碱性骨料反应裂缝：水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应产生裂缝。这种裂缝较粗，呈不规则图状，表面有白色胶体。
2.6建筑物基础或模板支撑不均匀沉降裂缝。
裂缝产生原因
导致混凝土结构产生裂缝的原因归纳为结构因素、材料因素、施工因素、环境因素。对于大体积及超长的砼结构，常见的裂缝是温差和收缩裂缝。产生裂缝的机理分析如下：
3.1混凝土温差裂缝
大体积砼结构的截面厚度大(往往在im以上)，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化作用，由此形成的温度应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。由于砼表面的散热条件大于内部的散热条件，形成了外低内高的温度梯度，使砼内部产生压应力，表面的拉应力超过砼的抗拉强度时，则引起裂缝。
3.2混凝土收缩的影响
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
3.3 外界气温湿度变化的影响
大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温 升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。
预防混凝土结构裂缝的措施
大体积混凝土的裂缝破坏了结构的整体性、耐久性、防水性、危害严重，必须加以控制，大体积开裂主要是水化热使混凝土温度升高引起的，所以采用适 当措施控制混凝土温度升高和温度变化速度，在一定范围内，就可避免出现裂缝。4.1优选混凝土各种原材料
水泥的选择
理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。
骨料的选择
在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。
掺加外加料和外加剂
掺加适量粉煤灰，可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于 30%。 掺加适量的减水剂，它可有效地增加混凝土的流动性，且能提高水泥水化率，增强混凝土的强度，从而可降低水化热，同时可明显延缓水化热释放速度。
4.2设计优化措施
（1）精心设计混凝土配合比。
（2）增配构造筋提高抗裂性能。
（3）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4.3施工控制措施
优化砼的配合比设计，严格控制每方砼水泥用量，适当掺粉煤灰，粗骨料级配连续合理到最佳状态，以减少砂浆体积，增加粗骨料用量。
掺用减水剂、纤维素等，同时控制砼单方用水量，选择最佳工作度。
控制砼入模温度，砼搅拌可加冰等降温措施。
控制浇筑时间，保持连续性，砼浇筑时浇筑厚度、振捣时间等均应严格控制，严禁施工中出现冷缝及超振现象。
大体积砼浇筑完毕后，关键是养护，同时应利用温度传感器测出砼典型位置的上、中、下三个内部点和底板顶表一个点的温度。
4.4环境因素
主要考虑气温、湿度、风速，特别是浇筑完毕，初凝、终凝以前的环境状况，应采取一些防晒、防风、增大湿度等有效措施。
结束语
大体积及超长混凝土结构裂缝的主要原因是温度应力和收缩应力的作用。控制其裂缝产生的主要措施应从设计方面、施工方面、材料方面以及环境方面综合应用，尤其是精心施工、做好保温保湿的覆盖养护最为重要。
参考文献
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