论文部分内容阅读
摘要：本文从混凝土裂缝的概述出发，分析了混凝土及其特性，针对建筑工程施工中大体积混凝土裂缝的原因，提出了加强大体积混凝土裂缝的防治技术。
关键词：建筑工程；混凝土裂缝；防治技术；应用
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言
随着我国经济的快速发展，大型混凝土结构工程日益增多，且大型工程规模越来越大。钢筋混凝土结构作为常见的承重结构，起着十分重要的作用。由于混凝土隶属于脆性材料，施工中容易产生不同程度的裂缝。而大体积混凝土由于其体积庞大，更容易在施工中由于内外温差过大而产生裂缝，从而带来质量隐患。因此，减少大体积混凝土裂缝是大型工程建设中至关重要的一环。
一、混凝土裂缝的概述
混凝土是一种非均质的具有脆性的材料。由于施工变形等多种原因使得混凝土硬化成型时产生了许多微小的空隙和细小的裂缝。细小的裂缝一般来说是没有什么危害的，但由于温差的存在和各方面的挤压，这些小裂缝就会逐渐的发展成联通的、宏观的大裂缝。这些大裂缝会对钢筋造成严重的腐蚀，构件的承载力和耐久性就会变得脆弱，从而建筑物的使用寿命也会越来越短。在混凝土工程中做了大量的实践和证明，得出工程中的裂缝问题是不可避免的，所以根据不同的条件是允许存在一定程度的裂缝的。不过针对于施工和设计做出一定的措施，使得裂缝的数量和宽度最小化，尤其要禁止有害裂缝的出现，就能将裂缝对工程的危害程度控制在一定范围内，进而确保较高的工程质量[1]。
二、混凝土及其特性分析
由于混凝土有着极强的强度和较高的稳定性，因此在工程施工中得到了人们的广泛应用。它主要是由通过水泥、骨料、砂石以及其他的添加剂，加入一定水量以后搅拌混合而成的一种施工材料。不过由于混凝土结构材料，具有收缩、温度等方面的变形特点，在使用过程中容易受到外力的影响而发生变形。因此在路桥桩基工程施工中，施工人员为了避免混凝土结构出现变形的现象，就将对其进行振捣，从而提高混凝土结构的强度，保证混凝土的密实性。
在工程施工中，我们常用的混凝土结构，一般都具有良好的耐久性，这不仅保证了混凝土自身结构的强度，还有确保了混凝土外观的整体性。而且在混凝土结构使用的过程当中，混凝土的耐久性主要是从抗渗性、抗冻性以及抗腐蚀性这三个方面的特征表现出来的。在一般的工程施工中，混凝土结构的耐久性越好，在工程施工的质量也就越高。因此，想要有效的提高工程施工质量，施工人员就要从混凝土结构的耐久性进行考虑[2]。
三、建筑工程施工中大体积混凝土裂缝的原因
1、内在因素
内在因素是大体积混凝土在浇筑时由于水泥产生化学反应释放出水化热。由于混凝土是热的不良导体，混凝土会产生一系列力学特性比如收缩或徐变。
水泥水化热通常在浇筑混凝土后在短期内集中放热。一般来讲，水泥水化热的放热速度和浇注混凝土的配合比以及混凝土的种类有直接关系。水泥大量产生的水化热一般集聚在混凝土内部缓慢地释放，因而，大体积混凝土的中心温度高而外表面温度较低。由于大体积混凝土的内外产生了较大的温度梯度，使混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力。一旦外部的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土的表面就会产生细小裂缝。
2、外在因素
外在因素是大体积混凝土如果在冷热交替的环境，受到较强的外界约束如水泥水化热的影响，可能会导致裂缝的产生。大体积混凝土在施工的过程中，一旦外界温度剧烈变化，对大体积混凝土裂缝的产生有着较大的影响。大体积混凝土内部的温度，取决于混凝土的浇筑温度、水泥水化热、混凝土的散热速度等因素。混凝土的浇筑速度和外界温度有着直接的关系，外界温度越高，混凝土的浇筑温度也越高。如果外部气温过低，大体积混凝土外表面的温度受气温影响温度较低，内外部的温差过大，会造成大体积混凝土内外产生很大的温度梯度，极容易导致混凝土的开裂。另外，外界的湿度也会对大体积混凝土的裂缝有着很大影响，如果外界湿度过低，会引起大体积混凝土的干缩速度，同时会导致大体积混凝土裂缝的产生。
四、加强大体积混凝土裂缝的防治技术分析
1、加强设计工作
设计方面主要包括设置缓冲层、滑动层，增设暗梁，合理配筋，合理设置施工缝，合理制定温控指标，减少约束应力，避免应力集中等措施。本文主要介绍设置缓冲层、增设暗梁及避免应力集中。
1.1 设置缓冲层。在混凝土施工中，可采用一定厚度的聚苯乙烯泡沫或沥青木丝板在键槽等位置作垂直隔离(见图1)，以减缓混凝土收缩时的侧向压力。
1.2 增设暗梁。在混凝土施工时，可在施工缝等薄弱部位增配钢筋(见图2)，能够有效防止因约束应力产生的裂缝及边墙上部因边缘效应产生的裂缝。
1.3 避免应力集中。在混凝土结构中，可在孔洞或截面突变处增配钢筋或设置过渡段的措施(见图3)，能够有效缓解由于温度和收缩产生的应力集中导致的开裂问题。
图1设置缓冲层 图2增设暗梁图3避免应力集中
2、加强原材料方面
主要是通过减少用水量和水泥用量来减少水化热，主要措施包括:
2.1 合理选择水泥。为减少水化热产生的热量，尽量采用中、低热水泥为宜。
2.2 合理选用骨料。在施工中，为减少水泥用量，降低水化热，应尽量选用粒径较大、级配良好的石子。在无筋或少筋的混凝土结构中，可掺加不超过混凝土体积25%的大块石。细骨料选择以中、粗砂为宜，且严格控制其中的含泥量。
2.3 合理选用外掺料。在混凝土配合比设计中，掺入适量的粉煤灰代替部分水泥，能有效减少水化热。但要注意到在混凝土中掺加粉煤灰会导致其早期强度降低。
3、合理组织施工
实践证明，合理组织施工是有效减少大体积混凝土的有效措施。由于冷热交替是造成大体积混凝土裂缝的主要原因，因此，在组织施工时，应尽量避免在酷暑和严寒的气候施工，采取降低混凝土出机口温度、减少运输途中仓面温度回升等措施降低大体积混凝土的浇筑温度，控制好浇筑大体积混凝土的间歇期。
4、分块浇筑
分块浇筑也是有效防止大体积混凝土产生裂缝的有效方法，除了设计中常采用的施工缝，在施工时可以采取有效的施工技术措施，如将混凝分块浇捣或设置后浇带等方法将大体积混凝土合理划分成若干小块，减小大体积混凝土的收缩变形。
5、通水冷却
在大体积混凝土中通入冷却水，通过冷却水的循环，降低大体积混凝土的内部温度。通过控制大体积混凝土的内外温差，对混凝土的温度进行有效控制。通水冷却混凝土时，通过测温点的测量，掌握内部各测点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，做到准确控制温差。当内外部温差过高，而冷水流量的控制效果不明显时，可将冷却水管的出口处的热水，浇灌在大体积混凝土的表面，以提高大体积混凝土表面的温度，从而更有效地控制内外温差。
6、表面保温
表面保溫的目的是减小混凝土内外部温差以及大体积混凝土表面的温度梯度防止大体积混凝土表面裂缝的发生。在施工时，可以根据实际施工情况选用不同的保温材料，如采用湿砂、潮湿锯末层或积水等措施，在保温养护的过程中，通过保持大体积混凝土表面的湿润，提高大体积混凝土的表面抗裂能力。
7、掺入外加剂
掺入粉煤灰可以有效防止大体积混凝土的裂缝产生。在掺入粉煤灰掺合料时，精确控制掺入比例，并对大体积混凝土进行全面有效地管理，有效防止大体积混凝土的裂缝产生。
8、加强混凝土的养护技术
混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要，混凝土终凝后应立即进行养护。为保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护，养护时间为14d至28d。对于大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题，采取必要的降温措施，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝[3]。
9、做好监测工作
在施工过程中，应当做好大体积混凝土的施工监测工作，严格执行混凝土的配合比、浇筑、振捣等程序。在专业技术人员的监督下严格工作准则，在正确技术指标的要求下进行施工。
结束语
综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要有设计、施工等多方面的配合。在混凝土施工中，必须真正了解混凝土裂缝的原因，制定行之有效的裂缝的防治措施，才能有效的控制混凝土的裂缝，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
参考文献：
[1]刘传有.建筑工程施工中混凝土裂缝的控制技术[J].黑龙江科技信息,2014（07）:197.
[2]徐峰.建筑工程混凝土裂缝原因及防治措施[J].石河子科技,2014（01）:57-58.
[3]吴刚.建筑混凝土裂缝的主要因素及施工处理技术[J].黑龙江科学,2014（02）:55.
关键词：建筑工程；混凝土裂缝；防治技术；应用
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言
随着我国经济的快速发展，大型混凝土结构工程日益增多，且大型工程规模越来越大。钢筋混凝土结构作为常见的承重结构，起着十分重要的作用。由于混凝土隶属于脆性材料，施工中容易产生不同程度的裂缝。而大体积混凝土由于其体积庞大，更容易在施工中由于内外温差过大而产生裂缝，从而带来质量隐患。因此，减少大体积混凝土裂缝是大型工程建设中至关重要的一环。
一、混凝土裂缝的概述
混凝土是一种非均质的具有脆性的材料。由于施工变形等多种原因使得混凝土硬化成型时产生了许多微小的空隙和细小的裂缝。细小的裂缝一般来说是没有什么危害的，但由于温差的存在和各方面的挤压，这些小裂缝就会逐渐的发展成联通的、宏观的大裂缝。这些大裂缝会对钢筋造成严重的腐蚀，构件的承载力和耐久性就会变得脆弱，从而建筑物的使用寿命也会越来越短。在混凝土工程中做了大量的实践和证明，得出工程中的裂缝问题是不可避免的，所以根据不同的条件是允许存在一定程度的裂缝的。不过针对于施工和设计做出一定的措施，使得裂缝的数量和宽度最小化，尤其要禁止有害裂缝的出现，就能将裂缝对工程的危害程度控制在一定范围内，进而确保较高的工程质量[1]。
二、混凝土及其特性分析
由于混凝土有着极强的强度和较高的稳定性，因此在工程施工中得到了人们的广泛应用。它主要是由通过水泥、骨料、砂石以及其他的添加剂，加入一定水量以后搅拌混合而成的一种施工材料。不过由于混凝土结构材料，具有收缩、温度等方面的变形特点，在使用过程中容易受到外力的影响而发生变形。因此在路桥桩基工程施工中，施工人员为了避免混凝土结构出现变形的现象，就将对其进行振捣，从而提高混凝土结构的强度，保证混凝土的密实性。
在工程施工中，我们常用的混凝土结构，一般都具有良好的耐久性，这不仅保证了混凝土自身结构的强度，还有确保了混凝土外观的整体性。而且在混凝土结构使用的过程当中，混凝土的耐久性主要是从抗渗性、抗冻性以及抗腐蚀性这三个方面的特征表现出来的。在一般的工程施工中，混凝土结构的耐久性越好，在工程施工的质量也就越高。因此，想要有效的提高工程施工质量，施工人员就要从混凝土结构的耐久性进行考虑[2]。
三、建筑工程施工中大体积混凝土裂缝的原因
1、内在因素
内在因素是大体积混凝土在浇筑时由于水泥产生化学反应释放出水化热。由于混凝土是热的不良导体，混凝土会产生一系列力学特性比如收缩或徐变。
水泥水化热通常在浇筑混凝土后在短期内集中放热。一般来讲，水泥水化热的放热速度和浇注混凝土的配合比以及混凝土的种类有直接关系。水泥大量产生的水化热一般集聚在混凝土内部缓慢地释放，因而，大体积混凝土的中心温度高而外表面温度较低。由于大体积混凝土的内外产生了较大的温度梯度，使混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力。一旦外部的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土的表面就会产生细小裂缝。
2、外在因素
外在因素是大体积混凝土如果在冷热交替的环境，受到较强的外界约束如水泥水化热的影响，可能会导致裂缝的产生。大体积混凝土在施工的过程中，一旦外界温度剧烈变化，对大体积混凝土裂缝的产生有着较大的影响。大体积混凝土内部的温度，取决于混凝土的浇筑温度、水泥水化热、混凝土的散热速度等因素。混凝土的浇筑速度和外界温度有着直接的关系，外界温度越高，混凝土的浇筑温度也越高。如果外部气温过低，大体积混凝土外表面的温度受气温影响温度较低，内外部的温差过大，会造成大体积混凝土内外产生很大的温度梯度，极容易导致混凝土的开裂。另外，外界的湿度也会对大体积混凝土的裂缝有着很大影响，如果外界湿度过低，会引起大体积混凝土的干缩速度，同时会导致大体积混凝土裂缝的产生。
四、加强大体积混凝土裂缝的防治技术分析
1、加强设计工作
设计方面主要包括设置缓冲层、滑动层，增设暗梁，合理配筋，合理设置施工缝，合理制定温控指标，减少约束应力，避免应力集中等措施。本文主要介绍设置缓冲层、增设暗梁及避免应力集中。
1.1 设置缓冲层。在混凝土施工中，可采用一定厚度的聚苯乙烯泡沫或沥青木丝板在键槽等位置作垂直隔离(见图1)，以减缓混凝土收缩时的侧向压力。
1.2 增设暗梁。在混凝土施工时，可在施工缝等薄弱部位增配钢筋(见图2)，能够有效防止因约束应力产生的裂缝及边墙上部因边缘效应产生的裂缝。
1.3 避免应力集中。在混凝土结构中，可在孔洞或截面突变处增配钢筋或设置过渡段的措施(见图3)，能够有效缓解由于温度和收缩产生的应力集中导致的开裂问题。
图1设置缓冲层 图2增设暗梁图3避免应力集中
2、加强原材料方面
主要是通过减少用水量和水泥用量来减少水化热，主要措施包括:
2.1 合理选择水泥。为减少水化热产生的热量，尽量采用中、低热水泥为宜。
2.2 合理选用骨料。在施工中，为减少水泥用量，降低水化热，应尽量选用粒径较大、级配良好的石子。在无筋或少筋的混凝土结构中，可掺加不超过混凝土体积25%的大块石。细骨料选择以中、粗砂为宜，且严格控制其中的含泥量。
2.3 合理选用外掺料。在混凝土配合比设计中，掺入适量的粉煤灰代替部分水泥，能有效减少水化热。但要注意到在混凝土中掺加粉煤灰会导致其早期强度降低。
3、合理组织施工
实践证明，合理组织施工是有效减少大体积混凝土的有效措施。由于冷热交替是造成大体积混凝土裂缝的主要原因，因此，在组织施工时，应尽量避免在酷暑和严寒的气候施工，采取降低混凝土出机口温度、减少运输途中仓面温度回升等措施降低大体积混凝土的浇筑温度，控制好浇筑大体积混凝土的间歇期。
4、分块浇筑
分块浇筑也是有效防止大体积混凝土产生裂缝的有效方法，除了设计中常采用的施工缝，在施工时可以采取有效的施工技术措施，如将混凝分块浇捣或设置后浇带等方法将大体积混凝土合理划分成若干小块，减小大体积混凝土的收缩变形。
5、通水冷却
在大体积混凝土中通入冷却水，通过冷却水的循环，降低大体积混凝土的内部温度。通过控制大体积混凝土的内外温差，对混凝土的温度进行有效控制。通水冷却混凝土时，通过测温点的测量，掌握内部各测点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，做到准确控制温差。当内外部温差过高，而冷水流量的控制效果不明显时，可将冷却水管的出口处的热水，浇灌在大体积混凝土的表面，以提高大体积混凝土表面的温度，从而更有效地控制内外温差。
6、表面保温
表面保溫的目的是减小混凝土内外部温差以及大体积混凝土表面的温度梯度防止大体积混凝土表面裂缝的发生。在施工时，可以根据实际施工情况选用不同的保温材料，如采用湿砂、潮湿锯末层或积水等措施，在保温养护的过程中，通过保持大体积混凝土表面的湿润，提高大体积混凝土的表面抗裂能力。
7、掺入外加剂
掺入粉煤灰可以有效防止大体积混凝土的裂缝产生。在掺入粉煤灰掺合料时，精确控制掺入比例，并对大体积混凝土进行全面有效地管理，有效防止大体积混凝土的裂缝产生。
8、加强混凝土的养护技术
混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要，混凝土终凝后应立即进行养护。为保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护，养护时间为14d至28d。对于大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题，采取必要的降温措施，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝[3]。
9、做好监测工作
在施工过程中，应当做好大体积混凝土的施工监测工作，严格执行混凝土的配合比、浇筑、振捣等程序。在专业技术人员的监督下严格工作准则，在正确技术指标的要求下进行施工。
结束语
综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要有设计、施工等多方面的配合。在混凝土施工中，必须真正了解混凝土裂缝的原因，制定行之有效的裂缝的防治措施，才能有效的控制混凝土的裂缝，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
参考文献：
[1]刘传有.建筑工程施工中混凝土裂缝的控制技术[J].黑龙江科技信息,2014（07）:197.
[2]徐峰.建筑工程混凝土裂缝原因及防治措施[J].石河子科技,2014（01）:57-58.
[3]吴刚.建筑混凝土裂缝的主要因素及施工处理技术[J].黑龙江科学,2014（02）:55.