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摘要：土木工程大体积混凝土施工中，一般混凝土构件厚度≥1m，混凝土结构特殊，能够保证土木工程施工的稳固性，但是在实际应用中因为温度或者水化反应等影响，结构会出现裂缝、沉降等现象。大体积混凝土结构一旦出现裂缝等问题，整体稳固性就会下降，承载力减弱，土木工程整体安全性受到威胁。基于此，相关单位必须加大对土木工程大体积混凝土施工技术研究力度，综合大体积混凝土施工特点，总结施工关键点，优化与升级施工技术，有效控制混凝土施工工艺，保障土木工程大体积混凝土施工质量。
关键词：大体积混凝土；温度及裂缝；控制
引言
混凝土在水化过程中会产生大量热量，在大体积混凝土内外部散热能力不一，会导致温度差从而产生温度应力，使得形成温度裂缝。大体积混凝土施工中，温度是核心指标之一。现有研究普遍认为：大体积混凝土在硬化过程中产生的水化热引起混凝土内外温差超过25℃会导致混凝土开裂，而单一的指标往往不能够全面的反应结构中的温度变化。本文基于某桥工程实例，对混凝土内温度变化进行多维度分析，并从施工角度对混凝土浇筑后如何降低水化热提出几点方法，从而对裂缝控制目的进行研究。
1大体积混凝土概述
我国对大体积混凝土的定义有两种，第一种按照混凝土的结构尺寸将实体尺寸大于1m的大体量混凝土称为大体积混凝土，第二种按照混凝土的性质将水化热产生有害裂缝的混凝土称为大体积混凝土。大体积混凝土的特征为结构大、尺寸大、承载力强、防水、钢筋布置密度大、出现裂缝的概率大、安全性高、混凝土设计标号高、水泥用量大、收缩变形概率大、浇筑量大、施工时间长、施工工艺高、受季节和温度影响大。
2土木工程大体积混凝土结构特点
大体积混凝土结构是土木工程施工的重要组成，相较于传统混凝土结构，大体积混凝土结构特点更鲜明，结构更加厚实，体积更大，材料用量与浇筑处理更多、更严格。尤其是混凝土配比，必须完全符合施工标准，还要做好混凝土结构的养护。大体积混凝土施工中，因为体积大的原因，水化热排除难度增加，所以如果水化热温度≥25℃，大体积混凝土结构的变形风险变大，甚至会出现裂缝问题。大体积混凝土施工中，最小断面、平面尺寸以及温度等要求极为严格，所有施工操作都要规范达标，否则会直接影响到施工质量。如土木工程大体积混凝土施工中，平面尺寸超出规定标准，那么大体积混凝土结构在施工中温度应力出现明显变化，若大于内部抗拉能力，混凝土结构就会出现裂缝。综合大体积混凝土施工特点，合理选择大体积混凝土施工技术。
3土木工程大体积混凝土结构施工问题与成因
3.1干缩裂缝
网状裂缝和平行线状浅细裂缝是大体积混凝土干缩裂缝的特征，一般裂缝宽度在0.05～0.20mm，这种类型的裂缝在大体积混凝土平面中比较常见。大体积混凝土施工过程中水泥的用量和水灰比是导致干缩裂缝的原因，混凝土浇筑后水分蒸发就会形成干缩裂缝。干缩裂缝首先会导致大体积混凝土的抗渗性下降，然后影响大体积混凝土的使用耐久性，最后造成大体积混凝土的承载力下降。
3.2内外温差影响
大体积混凝土施工中，因为体积大，需要的混凝土材料多，尤其是水泥材料。水泥水化期间会出现水化热现象，在大体积混凝土结构中聚集。若不能有效排除热量，将会导致大体积混凝土结构内外温差变大，结构内部拉应力增加，混凝土结构受到影响而出现裂缝。加上大体积混凝土结构相对传统混凝土结构更加厚实，还会出现振捣棒插入不到位的现象，同样会影响到混凝土结构的拉应力，加剧结构裂缝问题。
3.3塑性收缩裂缝
大体积混凝土塑性收缩裂缝会对混凝土的性能和使用寿命造成影响，一般来说，塑性收缩裂缝主要发生在天气炎热或者风力较强的天气状况。塑性收缩裂缝表现为不连贯、长短不一致、中间宽两端细，主要发生在混凝土表面。
3.4地基变形原因
大体积混凝土结构施工中，地基是施工的前提与基础，是保障大体积混凝土结构的“基石”。
大体积混凝土结构施工期间，其重力、承载力等增加，会对地基造成影响，出现变形或者沉降等问题，同时也会反作用到混凝土结构中。这使混凝土结构应力出现变化，超出抗拉强度标准，进而出现裂缝问题，影响土木工程大体积混凝土结构安全性。
4建筑工程大体积混凝土温度裂缝防治措施
4.1施工控制措施
（1）优先考虑选用水化热低，初凝时间长的水泥，并控制水泥用量，满足最大胶体用量限值≤450kg/m3，最小胶体用量限值≥320kg/m3。（2）粗骨料选用级配良好的碎石，含泥量≤1%，石子在使用前需经过清洗。砂选用经过筛选中粗砂，含泥量≤2%，以降低水泥用量。（3）根据高性能混凝土配合比的要求选用合适的外加剂[2]。为了延缓温升峰值的出现时间，降低单位混凝土水泥用量，可以同时掺加高效缓凝减水剂、粉煤灰，即“双掺技术”。（4）选择材料后要进行适配和计算，同时确定合理的配合比，为了满足施工要求的工艺特性，以及承台设计所规定的强度，要适当减少水泥用量，掺入一定比例的粉煤灰、高效减水剂、缓凝剂来降低水泥水化热。
4.2增强材料、配筋的添加
土木工程大体积混凝土施工中，增强材料与配筋的添加，主要包括有机纤维、无机纤维或者金属纤维等，提高混凝土稳固性与抗裂性、抗拉强度。配筋的添加主要以混凝土结构需要为主，若配筋较少，及时添加配筋能够改善大体积混凝土施工薄弱环节，从而增强抗裂性能。
4.3设计阶段
建筑工程设计人员在施工图纸中设计大体积混凝土的使用时需要按照相应的施工标准，既要保证大体积混凝土的设计强度符合要求，又需要保证大体积混凝土抗弯及抗冲切性能满足要求，这样在混凝土浇筑完成后才能够减少温度裂缝的产生。在设计时为了满足强度要求一般会选择强度等级较大的混凝土，但是并不是混凝土强度性能越好就越不容易产生温度裂缝。C50强度大体积混凝土虽然能够满足设计要求，但是C50混凝土的绝热温升较大，容易产生温度裂缝，因此在满足混凝土强度要求的前提下应根据实际情况适当降低混凝土的强度等级，一般来说C25～C40等级的混凝土容易控制温度裂缝的产生。
4.4混凝土材料配比控制
混凝土材料配比控制中，必须解决配比随意性问题，根据大体积混凝土施工科学标准进行配比。大体积混凝土施工之前，技术人员及时进行现场试验，经过不断验证与统计计算，得到最终配比数值。混凝土材料配比的作用是强化混凝土结构，所有搅拌步骤都必须以规定程序进行，这样才能完全融合混凝土材料。在骨料配置中，一定要科学规划骨料种类，严格控制水灰比。
4.5建筑工程大体积混凝土温度裂缝的监测防治措施
建筑工程中需要对大体积混凝土进行温度实时检测，同时将混凝土的温度变化控制在规定范围，从而降低产生温度裂缝的概率。工作人员可以使用便携式建筑电子测温计，然后利用测温探头对不同施工环节下混凝土浇筑体的内外温差、降温速率、环境温度进行测试，保证大体积混凝土的内外温差和降温速度都在规定范围内。
结束语
大体积混凝土的温度控制是裂缝控制的关键一环，通过对具体大体积混凝土工程实例浇筑后温度变化情况的研究，确定了大体积混凝土结构在浇筑后极易产生裂缝的原因，并据此提出了可行的裂缝控制措施。
参考文献：
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