郭志规
广西大青山建设投资发展有限公司 广西凭祥 532600
摘 要：大体积混凝土裂缝问题在建筑施工过程中经常出现，裂缝形成后会对建筑结构的耐久性和安全性造成非常大的影响，本文从土木工程设计方面入手，提出一些混凝土裂缝的控制措施，以供相关从业人员参考借鉴。
关键词：土木工程；大体积混凝土；裂缝；控制措施
混凝土材料在我国建筑行业使用范围非常广泛，大体积混凝土结构在土木工程建设中更是占有十分重要的地位，如果在工程建设过程中出现大体积混凝土裂缝的情况，对工程的安全性和耐久性会产生非常不利的影响。
一、大体积混凝土裂缝的类型
1、温差裂缝
在混凝土结构凝结过程中，由于混凝土内部的水泥会产生水化热现象，导致混凝土结构内外温差过大而形成的裂缝，被叫做温差裂缝。大体积混凝土相比于一般的混凝土结构体积更大，混凝土断面也更为厚实，内部的水分化为热量很难散发出去，当大体积混凝土结构表面温度受外界温度影响下降时，其内部的热量反而越积越高，内外形成巨大的温差就会打破大体积混凝土结构内外应力的平衡，产生裂缝。
2、收缩裂缝
收缩裂缝有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩及碳化收缩等等，其裂缝的表现形式可分为贯穿裂缝和表面裂缝两种类型。收缩裂缝相比于其他类型的裂缝相对较小，但由于其分布多为网状且裂缝极不规则，对大体积混凝土结构的质量反而影响最大，也最难修复处理。收缩裂缝大部分出现在混凝土结构成型后的3-4天，施工人员这时候要特别注意观察收缩裂缝是否形成。收缩裂缝的常见形式如图1所示：
.png)
图1 收缩裂缝
3、干缩裂缝
干缩裂缝的产生是因为混凝土结构在凝结过程中，混凝土结构内部水分与混凝土结构表面的水分蒸发速度不同而形成，通常在混凝土的湿度相对较低或者水分蒸发过快的情况下，最容易形成干缩裂缝。一般情况下干缩裂缝多成蛛网状或平行线状分布，但其裂缝较为细小，开始时对大体积混凝土结构的强度影响不大，随着外界物质通过裂缝进入混凝土结构内部，对其内部的钢筋产生锈蚀作用，对大体积混凝土结构的质量影响逐步增强，导致建筑结构耐久性严重下降。
二、大体积混凝土产生裂缝的成因
1、水泥水化热
水泥水化热是造成大体积混凝土产生裂缝的最主要原因之一。水泥在水化过程中会产生大量的热量，水化热聚集在结构内部无法快速的散发出去，使混凝土内部的温度不断升高，当大体积混凝土结构内部温度应力增大到混凝土的抗拉强度无法承受的时候，就会产生温度裂缝。混凝土内部的最高温度一般在浇筑后的3-5天内达到峰值，也是温差裂缝最容易发生的时间。
2、外界温度变化
施工期间外界的温度变化也是导致大体积混凝土结构产生裂缝的原因之一。浇筑混凝土的过程中，外界的温度越高混凝土的浇筑温度也就越高，水化热现象也就越为严重。当外界温度突然下降时，大体积混凝土结构的外层温度和内部温度就会产生明显的温度梯度而形成温度应力，裂缝也就容易随之出现。
3、混凝土的收缩
大体积混凝土结构内部的水分仅有一小部分是混凝土硬化过程中所需要的，其他大部分的水分都会在凝结过程中散发到结构外部，随着水分的散发大体积混凝土结构本身会产生一定程度的变形。当大体积混凝土和地基浇筑在一起的时候，下部地基会对这种混凝土变形产生约束，阻碍大体积混凝土变形的过程而产生结构开裂的情况。
三、土木工程设计中大体积混凝土裂缝的控制措施
1、掺入膨胀剂
大体积混凝土结构施工过程中，掺入一定量的膨胀剂可以有效预防大体积混凝土结构产生裂缝。膨胀剂具有膨胀的作用，可以有效降低水泥水化热现象的强度；水泥硬化过程中受到膨胀剂的作用，混凝土的收缩现象会减轻，有利于避免收缩应力过大导致混凝土的抗拉强度超出负荷而产生开裂的情况。
2、混凝土的运输和现场试验、化验
在实际施工过程中，混凝土一般是在搅拌站配制好，再通过罐装车运输到施工现场进行浇筑。在进行土木工程设计时应考虑到运输过程中外界温度对混凝土温度的影响，做好混凝土运输过程的制度设计，保证混凝土从运输到浇筑施工的时间不要过长，最好将完成施工的时间控制在90分钟之内；混凝土运输到施工现场后要进行配比化验和现场试验，确保混凝土的质量符合土木工程所设计的规范标准。
3、混凝土材料的选用
一般情况下低标号的水泥比高标号的水泥热化性要低，在浇筑大体积的混凝土结构时应合理选用水化热性能较低的水泥配比制作混凝土。如果设计标准要求保证混凝土的强度，可以在配比时有限度的掺入带有一定量火山灰、粉煤灰或者矿渣的水泥，含有这些材料的水泥通常都要比普通的硅酸盐水泥热化率低的多。
4、混凝土浇筑方式
斜向分层的浇筑方式能够大幅提升大体积混凝土的热量散发程度。混凝土斜面分层的浇筑方式是将混凝土的振捣从浇筑层下方端开始逐渐上移，在混凝土的卸料处和近坡脚处各布置一道振动器，随着混凝土浇筑的进度向前推进[1]。对于大体积混凝土结构而言，斜面分层浇筑方式可以在混凝土到达振动界限以前对混凝土进行二次振动，使下部的混凝土更加密实，提高大体积混凝土热量散发的能力。
5、减缓混凝土温度变化
减缓大体积混凝土结构的温度变化可以通过在混凝土内添加化学药剂来实现，在混凝土内添加一定量的缓凝型外加剂，能够减缓混凝土内部的水化速度。水泥的水化速度变慢，水泥水化所释放出的热量就会相对减少并且可以推迟水化热到达峰值的时间，降低大体积混凝土结构内部和表面温度的温差，达到避免温差裂缝出现的目的。
6、保温保湿处理
大体积混凝土结构的浇筑施工所持续的时间一般都比较长，在浇筑过程中外部环境的温度对混凝土的温度影响也比较大。特别是夏季施工时，外部环境通常可以达到30摄氏度以上的温度，如果不对凝土进行有效的保温处理，就极容易影响到混凝土的入模温度，导致混凝土结构内部温度起点较高，水化热现象更为严重；外部环境的温度过高，混凝土表面的水分蒸发就会加快，降低混凝土结构表面的湿度，容易形成收缩裂缝。所以在大体积混凝土的浇筑过程中，要充分做好混凝土的保温保湿处理工作，从而减少外界温度对混凝土所产生的温度传递，控制混凝土结构的表面温度。
7、后期混凝土养护措施
大体积混凝土的养护需要在混凝土结构外表面使用PVC发泡养护垫进行全面的覆盖，以保证养护过程中混凝土的外表面散热速度可以最大程度的降低，防止内部出现过大的温度应力，造成混凝土结构产生裂缝。在对混凝土结构进行浇湿作业时，应使用换热水管对混凝土结构浇湿，尽量保持大体积混凝土结构可以均衡的散热。
结束语
在有大体积混凝土结构的施工中，土木工程设计阶段工程设计师就需要预先对产生大体积混凝土裂缝的各种情况做出预防设计，以避免施工过程中出现大体积混凝土结构的裂缝给建筑工程造成严重的经济效益损失。
参考文献：
[1]李慧娟.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2019,(12):189-189.