摘要：本文对大体积混凝土的定义进行了详细的说明和阐述，并结合施工案例分析了大体积混凝土裂缝产生的主要原因，即温度裂缝和水泥水化热产生的裂缝，而后探讨了施工过程中如何采取控制措施，防止混凝土裂缝的出现。
关键词：大体积混凝土；温度裂缝；水泥水化热裂缝；控制措施
简单来说，混凝土本身所具备的热量在一定程度上决定着混凝土内部的温度高低。在没有热量的环境中，混凝土的最高温度可以视为浇筑温度和水泥水化热时候温度的总和。当然在混凝土实际施工的时候，由于各种条件的综合因素导致存在很大温差。主要原因在于新浇筑的混凝土与周围环境的热量差异大。混凝土内部温度的不断变化跟周围环境有着千丝万缕的联系，比如环境变化、养护条件好坏等都影响着混凝土的内部温度，实际上在施工过程中，混凝土内部最高温度除了在绝热条件下的浇筑温度和水泥水化热的温度总和以外，还要再加上混凝土浇筑后的温度才可以。混凝土内部温度存在着由低到高再由高到低有规律的不断变化的状态中。
1大体积混凝土的主要特征
1.1大体积混凝土的定义：
大体积混凝土施工规范《GB50496-2009》里面定义：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致裂缝产生的混凝土。
1.2大体积混凝土的特点：
大体积混凝土结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。大体混凝土浇筑除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。
2大体积混凝土裂缝的产生原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等，归纳起来主要有以下几点。
2.1混凝土的收缩。
混凝土中约20％的水分是水泥硬化所必需的，而约80％的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，在混凝土内部产生很大的收缩应力，导致混凝土的裂缝。影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。
2.2外界气温变化。
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形而造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60℃-65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
2.3约束条件。
大体积混凝土与地基浇在一起，早期混凝土温度上升时，混凝土膨胀受到地基约束会产生压应力；当后期温度下降时，混凝土收缩受到地基约束便会产生拉应力。由于混凝土的抗压性能优于抗拉性能，所以在受压时一般不会出现裂缝，而在受拉时，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会在混凝土中出现垂直裂缝。
2.4水泥水化热。
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水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥产生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大，产生温度应力和收缩应力。水化热产生的混凝土内部最高温度，多发生在浇筑后的最初3天至5天，以后逐渐降低，这与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关。结构裂缝主要是由降温和收缩引起的，前者引起外约束，是导致贯通裂缝的主要原因；后者引起自约束，主要引起表面裂缝。因此在降温阶段，如果温差较大，则早期出现裂缝的可能性较大。
3施工控制技术
3.1混凝土的拌制
在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。施工中确保砼拌制均匀密实，砼坍落度不要有大的差异。砼浇筑时，要确保砼质量均匀，要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。
3.2混凝土浇注、拆模
大体积砼的浇筑应合理分段，分层进行，使砼高度均匀上升，砼浇筑应连续进行，间歇时间不能过长，在前层砼初凝前必须把后层砼浇上。浇筑应在室外气温较低时进行，尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，砼浇筑气温不宜超过28℃，若由于工程需要在夏季施工，在炎热的气候条件下应采取降温措施。则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进行。
在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。
3.3砼的养护
混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度，影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。在养护的过程中必须严格控制混凝土的水化热，对拌和好的混凝土进行预冷却以降低温度，使浇筑后混凝土的最高温度与温度梯度最小，外界对混凝土的约束最小。在混凝土浇筑以后，采用预埋冷却水管，通循环水来降低混凝土的水化热温升；混凝土养护的目的是为了保证混凝土的正常凝结、硬化。混凝土养护时间过短，保持的湿度过低都会使得混凝土收缩变大，会引起裂缝。
3.4混凝土养护的措施
混凝土养护过程应保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土的内外温差，促进混凝土强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。为防止表面裂缝，可以采提高混凝土表面温度的措施，如在外露表面覆盖保温、搭设暖棚等。延迟拆模时间也可以提高混凝土表面温度，同时可以预防温度陡降而产生的裂缝。
4结束语
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践的初步讨，虽然现在对于混凝土裂缝的成因和计算方法各异，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以控制的.
参考文献：
[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002
[2]《钢筋混凝土结构设计规范》.中国建筑工业出版社，1999.2.
[3]《混凝土裂缝抑制措施的研究进展》 鞠丽艳.2002.5.
[4]《建筑工程质量事故分析》中国建筑工业出版社1999年第二版
[5]《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2000
[6]《混凝土外加剂应用技术规程》 GB50119-2003
论文作者:赵欣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 温度论文; 水化论文; 体积论文; 应力论文; 温差论文; 《基层建设》2019年第14期论文;