摘要：本文介绍了水泥释放的水化热是混凝土裂缝产生的根本原因，并阐述了外加剂对裂缝的影响，笔者在实践过程中发现大体积混凝土在实践中易出现一些问题，致使其产生裂缝，本文提出了相应措施，最后笔者又对在工程实际中大体积混凝土应注意的其它问题进行了一一介绍，以供参考。
关键词：房屋建筑工；大体积混凝土；施工技术；水化热；裂缝
1、大体积混凝土产生裂缝的原因分析
水泥释放的水化热是混凝土裂缝产生的根本原因。虽然水泥在混凝土凝结时释放的水化热增强了混凝土的早期强度，但是较差的导热性使混凝土内部水化热散失不充分，从而形成较大的温差和温度应力，最终导致裂缝的出现。大体积混凝土是指最小断面尺寸超过1m的混凝土结构。由于尺寸较大，因此大体积混凝土需采取必要的技术措施解决由于水化热散失不充分导致混凝土产生裂缝的问题。
2、外加剂在大体积混凝土中的使用
混凝土在拌制过程中掺加外加剂的目的是改善混凝土性能，外加剂的掺加量一般不超过水泥重量的5％。目前混凝土外加剂种类繁多，包括矿物质掺料、高效减水剂、塑化剂及加气剂等。通过掺加外加剂，不仅能够改善混凝土的工作性能， 增强混凝土的强度、密实性和抗渗性，减少收缩和徐变，而且能够在掺加高效缓凝减水剂、微膨胀剂和减少水泥用量的双重作用下，使水泥水化热作用得到明显的推迟或减缓，从而使其抗裂性能得到增强，避免了在升温和降温阶段出现裂缝。由上得知，掺加外加剂能够明显改善混凝土性能，因此在混凝土施工中，外加剂是必不可少的。
3、大体积混凝土在施工实践中易发生的问题
3.1水泥在水化过程中释放大量的热量
水泥与水接触后发生化学反应，既生成了新的物质，又释放了一定热量。水泥与水反应会释放大量的热量，每克水泥达到502.42J，会升高混凝土内部的温度，温度可达600℃，甚至更高，最高温度出现在混凝土浇筑后的3d～5d内。由于混凝土散热性较差，所以水泥与水反应释放的热量会增大混凝土内外温差，当温差过大时，混凝土就会有温度应力和温度应力产生。由于体积膨胀和温度应力都和温度成正比，而且温度又与混凝土结构尺寸成正比，所以较大结构尺寸的混凝土，在升温后具有较大的温度应力和体积膨胀，在降温后也具有较大的体积收缩率，从而增大了出现裂缝的几率。当混凝土内部的温度应力大于约束力后，裂缝就会产生。
3.2内外约束条件对混凝土裂缝的影响
由于水泥水化作用释放热量，使混凝土结构中心温度升高，产生热膨胀，因而在混凝土结构中心受到压应力作用，而混凝土表面受到拉应力作用。混凝土自身有一定的抗拉轻度，而且钢筋对混凝土变形有一定的约束作用，当混凝土表面的拉应力超过这些约束条件时，就会有裂缝出现。与地基相连的大体积混凝土，由于受到地基的限制，当温度变化时，能承受更大的约束力。在升温初期，混凝土具有较小的弹性模量，以及较大的抗拉应力松弛度和徐变。但降温时，混凝土就会产生较大的拉应力，当拉应力大于上述约束条件时，就会有垂直裂缝产生。混凝土构件的受力性能会受到徐变的显著影响。
3.3环境温度对混凝土裂缝的影响
温度对混凝土徐变有重要影响。在温度不变化的情况下，大体积混凝土的内部温度仍会发生周期性的温度。一般情况下，升高温度会降低混凝土粘性，从而提高混凝土的弹性。当温度升高时，徐变速率会提高，当温度为70℃时，徐变速率比21℃时提高了2.5倍，而相比21℃时的徐变速率， 70℃～96℃之间的徐变速率仅提高了0.7倍。出现这种现象的原因是水分脱离凝胶体表面，使其独自承受剪切流变和分子扩散，最终导致徐变速率降低。混凝土内部温度由包括浇筑温度在内的三中温度组成，而浇筑温度又与外界气温成正比，由此可见混凝土内部温度与外界温度有一定关系。如果混凝土内部温度下降速度过快，就会增大混凝土内外的温度梯度，从而导致温差和温度应力的出现，如果温度应力过大就会产生裂纹，因此为防止裂缝出现，应重视控制混凝土表面与外界的温差。
4、大体积混凝土施工技术与对策
对于大体积混凝土，在施工中出现温度裂缝是无法避免的，因此应采取合理的措施对裂缝进行有效防止。防止温度裂缝的出现应从控制温度和提高抗裂能力两个方面入手:一是从各个环节入手对温度进行控制，其重点就是使温度应力降低；二是采取一切可能办法使混凝土的抗裂能力得到提高。以上这些防止裂缝产生和发展的措施并不孤立，只有了解现场情况，才能采取合理的措施，实现控制温度裂缝的最佳效果。
(1)需要选择合适原材料并对混凝土的配合比进行优化。以期获得抗裂能力较强的混凝土。此类混凝土具有一下特点：①较小的水化热温升和热强比；②较大的抗拉强度和拉伸变形极限；③低收缩、微膨胀的自生体积变形。
(2)需要对过程温度进行合理的控制。对于大体积混凝土，控制过程温度就是控制入模温度，最高温度以及养护温度：一方面对于原材料，其初始温度控制着入模温度的高低，因此对骨料和水泥进行拌合时，应适当加入冷水，并且在较低外界气温条件下，进行混凝土浇筑；另一方面将冷却水通入到预埋在混凝土内的水管内，利用流水带走水泥水化热释放的热量，并降低浇筑层由于水化热引起的温升，最终实现对最高温度的控制；此外，还应精心管理和控制养护温度。
(3)采取分层、分段，分缝式区域源于：毕业设计论文格式www.808so.com
交错浇筑，大体积混凝土浇筑方案应根据整体连续性浇筑的要求，结构物的整体大小，钢筋疏密，混凝土运输供应条件等具体情况科学的确定。一是分面、分层浇筑，做到第一层全面浇筑完毕后，在第一层混凝土还未初凝时，且中间有部分时间释放热量后，在开始浇筑第二层，如此逐层进行，直至浇筑完成。这种施工方案适用于结构物厚度和体积大的工程，浇筑时宜从结构物的短边开始，沿长边推进；二是分段分层浇筑，混凝土浇筑时，可分为两段或多段，从中间向两段或从两端向中间同时推进，这种方案适用干结构物厚度不大，而长度较长的大体积混泥土工程。
(4)采用先进的施工工艺，参照成熟经验，合理组织施工。在加强混凝土质量控制的同时，应积极推广新技术、新材料和新工艺的应用，做好施工技术资料收集、整理与事后总结。同时还要在施工过程中针对施工现场情况，周围环境，天气气温及变化情况，精心安排混凝土一天时间中最有利的施工时间，并总结应用降温和保湿方法，从材料质量、施工技未，环境等方面采取措施，综合各方面条件，控制大体积混凝土裂缝，使结构工程、经济、合理、安全、实用、可靠。
5大体积混凝土在工程实际中应注意的其它一些问题
1)在大体积混凝土的浇筑和振捣过程中，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用全面分层、分段分层、斜面分层等方法进行浇筑。
2)在大体积混凝土的养护阶段应注意保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过伤工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。
3)大体积混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
6结束语
对于大型建筑施工中大体积混凝土裂缝问题，应以预防为主，科学应对。为此需要从设计、原材料选用、施工管理、科学预防、后期管理等多方面控制，要掌握大型混凝土结构的基本知识，并根据实际采取有较措施，这样才能使施工质量得到很好的保证。
参考文献
方坤, 唐旭光. 大体积混凝土建筑结构施工中的温度控制方法[J]. 山西建筑, 2008.
房屋建筑工程大体积混凝土施工技术初探
更新时间：2024-04-01
作者：用户投稿
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