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【摘要】本文将对建筑施工中大体积混凝土裂缝形成的原因进行分析，从工程设计、材料挑选和施工管理等方面探究解决裂缝问题的相关对策，希冀对此类工程项目和同行一些借鉴。
【关键词】建筑施工;大体积混凝土;裂缝;对策
引言
随着我国经济的快速发展，大体积混凝土广泛应用在大型桥梁、高层建筑和超高层建筑等大型工程中。但是，大体积混凝土结构在施工过程中，容易产生表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝等问题。当裂缝达到一定程度时，会对建筑本身的力学性能产生作用，削弱混凝土的整体性及承载能力，导致混凝土本身的质量问题，以及更严重的后果。如何有效地控制大体积混凝土裂缝的产生，是当前混凝土工程的一个重点和难点。探究混凝土工程裂缝的成因机理和对策基于现实需求，具有重要的现实意义。
1.建筑施工中大体积混凝土的基本定义
从广义上讲，根据国家颁布的文件《大体积混凝土施工规范》，“混凝土结构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有害裂缝产生的混凝土。”称之为大体积混凝土。但是，此处认为其几何尺寸不小于1m存在一定局限性。而实际项目工程运用过程中，大体积混凝土代表的是厚大的基础底板、厚墙厚板和宽梁肥柱等。国家颁布的规范是施工的标准，引导行业守则，具体施工则据情况而定，不同的大体积混凝土采取不同的温度控制方法。
2.混凝土裂缝的成因和机理
大体积混凝土裂缝形成受周围环境、原材料、配合比、混凝土过程控制和养护等多方面因素影响，能动地制约和把握众条件，对于有效抑制裂缝生成具有重要至关重要的意义。
2.1水分子含量和温度高低影响
搅拌混凝土需要加入大量的水，但其实只有五分之一的水用于水泥水化，剩下的用于保证其充分的和易性，浇筑完成将逐渐蒸发在周围环境中。搅拌过程中，若内外水分蒸发比例不恰当，可能引起混凝土由外向内的干缩变形，出现混凝土裂缝。正常情况下，混凝土的内部水分子含量变化较小或变化较慢，而表层则时干时湿，变化明显。其次，入模温度作为温升基础，有效控制入模温度，则可以有效控制混凝土内部温度变化。入模温度与混凝土内部最高温成正比例关系，入模温度高则混凝土内部最高温高，反之，入模温度低则混凝土内部最高随之降低。混凝土的目前，国际上主要通过冰水拌制混凝土的方法减少混凝土入模温度，而我国主要通用较常规的减少原材料温度的方法。
2.2原材料结构性影响因素
事实上，混凝土属于一种结构十分不均匀的脆性材料，当遇到水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象时，其抗拉能力大幅减弱，容易出现裂缝。在钢筋混凝土中，钢筋主要承担拉应力，与此同时承受压应力由混凝土自身负责。设计一般要求尽量不出现拉应力，但当混凝土内部温度大幅下降时，则易引起巨大的拉应力，影响混凝土的稳定性。温度应力有时可能超过其它外荷载所引起的应力，所以对于进行合理的结构设计和施工而言，掌握温度应力的变化规律具有重要意义。
3.减少大体积混凝土裂缝形成的对策
建筑施工过程中，由于施工条件、原材料的选择等因素的影响，大体积混凝土容易出现裂缝，但大都比较轻微细小。常见的近似六角形的由许多各种方向断裂缝构成的为网状裂缝，是混凝土表层受到内部约束而成。其次就是由许多小裂缝构成，相互间隔一定距离地保持平行，具有一定方向性，是由于受到垂直方向的压迫而成。冻融、钢筋锈蚀，或者是因化学反应导致的体积不稳定，都可能使混凝土结构遭受破坏，导致开裂。无论是新浇筑的混凝土，还是硬化后的混凝土，都会发生裂缝。特别是在新浇筑的混凝土已经出现微裂的情况下，若再出现一些不可控因素，降低其抗拉应力，便会出现明显的裂缝。
3.1 选择合理的组成材料
混凝土内的矿物质成分决定其品种和用量以及释放温度的大小及速度。构成水泥的铝酸三钙（C3A）、硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙这四种水泥矿物的发热速度、发热量依次由高到低排列，但发热速度和发热量不一定成正比，如水泥的结构越细腻，往往发热速率较快却无关于最终的发热量。通过调整混凝土的后期强度，可以达到有效降低水泥使用量的目的。
3.2 外加剂的使用
混凝土中存在大量的毛细孔道，水蒸发后会使毛细管中产生张力，导致混凝土干缩变形。若增大毛细孔径可降低表面张力，但会影响混凝土强度，这早已在60年代就被国际同仁广泛认同，称之为表面张力理论。其次，除了水灰比，水泥的使用量也与混凝土收缩率息息相关，若混凝土缓凝时间适当，可以控制因水泥长期不凝而带来的塑性收缩。
选择正确的组成材料的基础上，通过掺加粉煤灰和矿渣粉，可以明显减少大体积混凝土浇筑内部的温度升高速率，有效控制裂缝的形成。之前，我国大部分地区都是采用单掺配制技术，这种技术下的水泥使用量高且混凝土内部温度高，随着矿渣粉的盛行，双掺技术的使用则大大改善了这种局面。除此之外，诸如聚羚酸类等高效减水剂在工程实践中应用广泛，不仅大大减少了混凝土水泥的用量，而且有效控制混凝土的收缩，减少裂缝，是行之有效的技术手段。无论是双掺技术还是高效减水剂的使用，都是通过调整混凝土的配合比，提高其密实度，增加其耐久性，控制混凝土裂缝生成。
3.3实现温控信息化施工
国家颁布的《混凝土结构工程施工及验收规范》，虽然系统地归纳总结了典型施工案例的实践经验，随之形成了与测温点设置的有关规定，但是没有详细说明，大体积混凝土测温点的设置在具体项目施工过程中依旧存在许多盲点。通过对相应点位的温度测温，实现混凝土温控信息化施工，可以对相应点位的温度变化进行控制。
3.4增强施工过程的监督
原材料控制建筑项目的施工方式，施工人员则决定施工质量。混凝土浇筑过程中，管理人員要加强对施工人员的监督，避免怠工，合理安排施工工序。混凝土浇筑过程中，合理缩短混凝土分块长度，加强对其振捣控制以保证混凝土内部组织密实，实现混凝土极限拉伸值的提高。
3.5深层裂缝和贯穿裂缝控制
一般来说，大体积混凝土的裂缝可以分为三种：即表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。除了表面裂缝对于混凝土的影响较小外，深层裂缝和贯穿裂缝对于建筑施工中大体积混凝土的耐久性和结构应力影响较大，导致安全隐患，因此必须及时做好防护措施。对于深层裂缝和贯穿裂缝，除了采取凿除裂缝，还可以通过风镐、风钻以及其他人工行为，将裂缝凿除直至消失后，再在梯形凿槽断面上浇筑混凝土即可。
3.6 混凝土养护
塑性收缩裂缝长期困扰着混凝土路面、桥面或地面施工。曾经，为了避免塑性收缩裂缝，针对混凝土表面失水量大问题，一般采用二次收浆法，并进行混凝土养护。而随着工程经验的日渐丰富，混凝土性能得到大大改善，较少出现泌水问题，但是若遇到大风和高温的情况，其水分子会大量蒸发，需要在终凝前再次抹面闭合裂缝，抑制塑性收缩裂缝生成。通过养护，可以防止混凝土早期表面失水，同时补充混凝土早期水化需要的水分，有助于水泥水化的进行。
4.结束语
综上所述，大体积混凝土的裂缝对施工及其构筑物危害很大，严重影响了构筑物的安全使用。在施工时一定要严格把关，做好混凝土早期养护及其预防发生的措施，把混凝土的裂缝减少到最低限度，以避免危害结构的裂缝的产生。
参考文献：
[1]周富荣.养护对混凝土早期收缩和开裂的影响[D].浙江大学，2006.
[2]杨光.水泥混凝土路面早期断裂的原因及防治方法[J].山西建筑，2010，（05）。
【关键词】建筑施工;大体积混凝土;裂缝;对策
引言
随着我国经济的快速发展，大体积混凝土广泛应用在大型桥梁、高层建筑和超高层建筑等大型工程中。但是，大体积混凝土结构在施工过程中，容易产生表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝等问题。当裂缝达到一定程度时，会对建筑本身的力学性能产生作用，削弱混凝土的整体性及承载能力，导致混凝土本身的质量问题，以及更严重的后果。如何有效地控制大体积混凝土裂缝的产生，是当前混凝土工程的一个重点和难点。探究混凝土工程裂缝的成因机理和对策基于现实需求，具有重要的现实意义。
1.建筑施工中大体积混凝土的基本定义
从广义上讲，根据国家颁布的文件《大体积混凝土施工规范》，“混凝土结构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有害裂缝产生的混凝土。”称之为大体积混凝土。但是，此处认为其几何尺寸不小于1m存在一定局限性。而实际项目工程运用过程中，大体积混凝土代表的是厚大的基础底板、厚墙厚板和宽梁肥柱等。国家颁布的规范是施工的标准，引导行业守则，具体施工则据情况而定，不同的大体积混凝土采取不同的温度控制方法。
2.混凝土裂缝的成因和机理
大体积混凝土裂缝形成受周围环境、原材料、配合比、混凝土过程控制和养护等多方面因素影响，能动地制约和把握众条件，对于有效抑制裂缝生成具有重要至关重要的意义。
2.1水分子含量和温度高低影响
搅拌混凝土需要加入大量的水，但其实只有五分之一的水用于水泥水化，剩下的用于保证其充分的和易性，浇筑完成将逐渐蒸发在周围环境中。搅拌过程中，若内外水分蒸发比例不恰当，可能引起混凝土由外向内的干缩变形，出现混凝土裂缝。正常情况下，混凝土的内部水分子含量变化较小或变化较慢，而表层则时干时湿，变化明显。其次，入模温度作为温升基础，有效控制入模温度，则可以有效控制混凝土内部温度变化。入模温度与混凝土内部最高温成正比例关系，入模温度高则混凝土内部最高温高，反之，入模温度低则混凝土内部最高随之降低。混凝土的目前，国际上主要通过冰水拌制混凝土的方法减少混凝土入模温度，而我国主要通用较常规的减少原材料温度的方法。
2.2原材料结构性影响因素
事实上，混凝土属于一种结构十分不均匀的脆性材料，当遇到水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象时，其抗拉能力大幅减弱，容易出现裂缝。在钢筋混凝土中，钢筋主要承担拉应力，与此同时承受压应力由混凝土自身负责。设计一般要求尽量不出现拉应力，但当混凝土内部温度大幅下降时，则易引起巨大的拉应力，影响混凝土的稳定性。温度应力有时可能超过其它外荷载所引起的应力，所以对于进行合理的结构设计和施工而言，掌握温度应力的变化规律具有重要意义。
3.减少大体积混凝土裂缝形成的对策
建筑施工过程中，由于施工条件、原材料的选择等因素的影响，大体积混凝土容易出现裂缝，但大都比较轻微细小。常见的近似六角形的由许多各种方向断裂缝构成的为网状裂缝，是混凝土表层受到内部约束而成。其次就是由许多小裂缝构成，相互间隔一定距离地保持平行，具有一定方向性，是由于受到垂直方向的压迫而成。冻融、钢筋锈蚀，或者是因化学反应导致的体积不稳定，都可能使混凝土结构遭受破坏，导致开裂。无论是新浇筑的混凝土，还是硬化后的混凝土，都会发生裂缝。特别是在新浇筑的混凝土已经出现微裂的情况下，若再出现一些不可控因素，降低其抗拉应力，便会出现明显的裂缝。
3.1 选择合理的组成材料
混凝土内的矿物质成分决定其品种和用量以及释放温度的大小及速度。构成水泥的铝酸三钙（C3A）、硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙这四种水泥矿物的发热速度、发热量依次由高到低排列，但发热速度和发热量不一定成正比，如水泥的结构越细腻，往往发热速率较快却无关于最终的发热量。通过调整混凝土的后期强度，可以达到有效降低水泥使用量的目的。
3.2 外加剂的使用
混凝土中存在大量的毛细孔道，水蒸发后会使毛细管中产生张力，导致混凝土干缩变形。若增大毛细孔径可降低表面张力，但会影响混凝土强度，这早已在60年代就被国际同仁广泛认同，称之为表面张力理论。其次，除了水灰比，水泥的使用量也与混凝土收缩率息息相关，若混凝土缓凝时间适当，可以控制因水泥长期不凝而带来的塑性收缩。
选择正确的组成材料的基础上，通过掺加粉煤灰和矿渣粉，可以明显减少大体积混凝土浇筑内部的温度升高速率，有效控制裂缝的形成。之前，我国大部分地区都是采用单掺配制技术，这种技术下的水泥使用量高且混凝土内部温度高，随着矿渣粉的盛行，双掺技术的使用则大大改善了这种局面。除此之外，诸如聚羚酸类等高效减水剂在工程实践中应用广泛，不仅大大减少了混凝土水泥的用量，而且有效控制混凝土的收缩，减少裂缝，是行之有效的技术手段。无论是双掺技术还是高效减水剂的使用，都是通过调整混凝土的配合比，提高其密实度，增加其耐久性，控制混凝土裂缝生成。
3.3实现温控信息化施工
国家颁布的《混凝土结构工程施工及验收规范》，虽然系统地归纳总结了典型施工案例的实践经验，随之形成了与测温点设置的有关规定，但是没有详细说明，大体积混凝土测温点的设置在具体项目施工过程中依旧存在许多盲点。通过对相应点位的温度测温，实现混凝土温控信息化施工，可以对相应点位的温度变化进行控制。
3.4增强施工过程的监督
原材料控制建筑项目的施工方式，施工人员则决定施工质量。混凝土浇筑过程中，管理人員要加强对施工人员的监督，避免怠工，合理安排施工工序。混凝土浇筑过程中，合理缩短混凝土分块长度，加强对其振捣控制以保证混凝土内部组织密实，实现混凝土极限拉伸值的提高。
3.5深层裂缝和贯穿裂缝控制
一般来说，大体积混凝土的裂缝可以分为三种：即表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。除了表面裂缝对于混凝土的影响较小外，深层裂缝和贯穿裂缝对于建筑施工中大体积混凝土的耐久性和结构应力影响较大，导致安全隐患，因此必须及时做好防护措施。对于深层裂缝和贯穿裂缝，除了采取凿除裂缝，还可以通过风镐、风钻以及其他人工行为，将裂缝凿除直至消失后，再在梯形凿槽断面上浇筑混凝土即可。
3.6 混凝土养护
塑性收缩裂缝长期困扰着混凝土路面、桥面或地面施工。曾经，为了避免塑性收缩裂缝，针对混凝土表面失水量大问题，一般采用二次收浆法，并进行混凝土养护。而随着工程经验的日渐丰富，混凝土性能得到大大改善，较少出现泌水问题，但是若遇到大风和高温的情况，其水分子会大量蒸发，需要在终凝前再次抹面闭合裂缝，抑制塑性收缩裂缝生成。通过养护，可以防止混凝土早期表面失水，同时补充混凝土早期水化需要的水分，有助于水泥水化的进行。
4.结束语
综上所述，大体积混凝土的裂缝对施工及其构筑物危害很大，严重影响了构筑物的安全使用。在施工时一定要严格把关，做好混凝土早期养护及其预防发生的措施，把混凝土的裂缝减少到最低限度，以避免危害结构的裂缝的产生。
参考文献：
[1]周富荣.养护对混凝土早期收缩和开裂的影响[D].浙江大学，2006.
[2]杨光.水泥混凝土路面早期断裂的原因及防治方法[J].山西建筑，2010，（05）。