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大体积混凝土裂缝成因及其防治措施分析摘要：大体积混凝土裂缝控制是混凝土中比较常见且难以防治的结构病害。
为此本文通过研究分析土木工程施工中大体积混凝土裂缝的形成成因，并对预防混凝土裂缝提出政策和建议，仅供参考。
关键词：大体积混凝土裂缝成因防治措施1 概述随着社会的发展和科技的不断进步，与人类密切相关的各个领域都有了里程碑式的跳跃，在建筑领域，近年来，混凝土在土木工程施工建设中的地位日趋显要，混凝土结构和钢结构已经基本取代了砖混结构，并且由于城市规模的不断扩大、人口的不断增加和严重的土地稀有化趋势，结构本身也趋于庞大。
美国混凝土学会给出的关于大体积混凝土的概念：所谓大体积混凝土是指对于现浇混凝土，必须解决水化热以及由水热化引发的体积变形问题，进而减少开裂影响，符合上述条件的混凝土即为大体积混凝土。
由定义可引伸出混凝土裂缝问题。
长期以来，裂缝问题始终是混凝土施工中常见的技术问题。
混凝土构件一旦出现裂缝，结构的承载力和耐久性会随之削弱，重则影响建筑物的安全使用。
施工单位尝试了很多防止裂缝的方法，但治标不治本，混凝土裂缝现象仍时有出现，大体积混凝土的裂缝问题尤为突出。
因此，大体积混凝土裂缝防治问题已是建筑界的焦点问题。
2 混凝土裂缝的成因根据裂缝成因，可将其分为两类，一类是由外荷载引发的结构型裂缝，另一类是由受力变形变化引起的材料型裂缝。
其中，材料型裂缝成因包括四点：2.1 浇筑混凝土时。
水泥在灌注混凝土时会释放大量水化热，受混凝土导热性的影响，水化热在构件内部进行了大量的积聚进而导致温度不断升高，在构件内部与构件外部形成温度差，进而在构件的表面出现拉应力，随着拉应力的逐步增大，当超出混凝土本身的抗拉强度的极限时，就会在构件的表面产生裂缝。
2.2 混凝土在后期硬化过程中，随着温度的逐渐降低，在受到老混凝土约束的影响，在新浇筑混凝土构件的内部会出现拉应力。
另外，随着外界环境气温的下降，拉应力也会出现在混凝土的表面，当混凝土的抗裂能力小于这些拉应力的合力时，混凝土构件便会出现裂缝。
大体积混凝土裂缝控制方法及改进措施在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而，由于其体积大、结构厚、施工条件复杂等特点，大体积混凝土在施工和使用过程中容易出现裂缝，这不仅影响结构的外观和耐久性，还可能危及结构的安全性。
因此，如何有效地控制大体积混凝土裂缝的产生，成为了工程界关注的重点问题。
一、大体积混凝土裂缝产生的原因1、温度变化大体积混凝土在浇筑后，由于水泥水化反应会释放出大量的热量，导致混凝土内部温度迅速升高。
而混凝土表面散热较快，形成了较大的内外温差。
当温差超过一定限度时，混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。
一旦拉应力超过混凝土的抗拉强度，就会产生裂缝。
2、收缩变形混凝土在硬化过程中会发生体积收缩，包括自收缩、干燥收缩和碳化收缩等。
大体积混凝土由于体积较大，收缩受到约束，容易产生裂缝。
3、约束条件大体积混凝土在施工过程中，往往受到基础、模板、钢筋等的约束。
当混凝土的收缩变形受到约束时，会产生拉应力，从而导致裂缝的产生。
4、原材料质量原材料的质量对大体积混凝土的裂缝控制也有重要影响。
例如，水泥的品种和用量、骨料的级配和含泥量、外加剂的种类和掺量等，如果选择不当，都可能导致混凝土裂缝的产生。
5、施工工艺施工工艺不合理也是导致大体积混凝土裂缝的一个重要原因。
例如，混凝土的浇筑顺序、振捣方式、养护措施等，如果不符合要求，都可能影响混凝土的质量，从而导致裂缝的产生。
二、大体积混凝土裂缝控制方法1、优化配合比设计（1）选用低水化热的水泥品种，如粉煤灰水泥、矿渣水泥等。
（2）减少水泥用量，可通过掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料来替代部分水泥。
（3）优化骨料级配，选用粒径较大、级配良好的骨料，以减少混凝土的水泥浆用量。
（4）掺入适量的外加剂，如减水剂、缓凝剂等，以改善混凝土的性能。
2、控制混凝土温度（1）降低混凝土的浇筑温度，可通过对原材料进行降温（如对骨料进行喷水冷却、使用低温水搅拌混凝土等）、在运输和浇筑过程中采取隔热措施等方法来实现。
大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究共3篇大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究1混凝土裂缝是指在混凝土结构中因受力、干燥收缩、温度影响等因素而产生的裂缝，如果这些裂缝不加以控制和修补，就会导致混凝土结构的损坏和失效。
因此，混凝土裂缝控制是现代建筑施工的重要工作之一。
一、混凝土裂缝的成因混凝土裂缝的成因主要由以下几个方面造成。
1.受力影响：混凝土结构承受荷载后，受力分布不均，产生局部应力大的情况，从而引起裂缝。
2.温度影响：建筑工地环境温度会影响混凝土的体积和尺寸，当混凝土表面温度下降时，体积也会相应收缩，从而引起裂缝。
3.干燥收缩：混凝土内外表面的水分含量存在差异，造成混凝土往内部吸收水分，对混凝土的体积起到破坏作用。
4.施工技术：混凝土的施工技术如振捣、抹光、浇筑等步骤不当也会引起混凝土裂缝的产生。
二、混凝土裂缝控制混凝土裂缝控制应在混凝土设计和施工过程中同时考虑。
在混凝土设计过程中，可以采用以下方法来控制混凝土裂缝的产生和发展。
1.增加混凝土强度：增加混凝土的强度可以提高混凝土承载能力，降低混凝土受力时的应力水平。
2.控制混凝土的水灰比：在混凝土设计过程中，应该控制混凝土的水灰比，防止混凝土过度流动和影响混凝土质量。
3.使用加筋材料：在混凝土设计中，可以使用钢筋、纤维等材料进行加筋，提高混凝土的抗拉强度，降低混凝土裂缝的形成和发展。
施工过程中，可以采用以下方法来控制混凝土裂缝的产生和发展。
1.控制施工温度：混凝土施工过程中，应控制环境温度，避免温度变化过大，引发混凝土收缩和裂缝的产生。
2.振捣、抹光等施工技术：在混凝土施工过程中，应掌握好振捣、抹光等技术，充分混合混凝土中的水分，避免“水分逸散”现象的发生。
三、混凝土裂缝修补混凝土裂缝出现后，应及时进行修补。
不同类型的裂缝需要采用不同的修补方法。
1.小裂缝：混凝土表面小裂缝可以采用磨削、填补等方法进行修补。
2.大裂缝：对于混凝土表面大面积的裂缝，可以采用钢筋加固、土工材料、自充隆等方法进行修补。
大体积混凝土裂缝控制混凝土内部温度取决于混凝土本身所贮备的热能。
在绝热条件下，混凝土内部最高温度为浇筑温度与水泥水化热温度总和。
实际施工过程中，由于混凝土内部温度与外界环境温度之间存在温差，并且混凝土四周并不能充分散热，所以新浇筑的混凝土与周围环境之间便会发生热能交换。
混凝土模板、外界环境和养护条件等因素都会不断改变混凝土内部所贮备的热能，并促使混凝土内部温度逐渐发生变化，表现为“由低到高，再由高到低”的变化过程，混凝土内部最高温度实际上是入模浇筑温度、水泥水化热引起的绝热升温和混凝土浇筑后的散热温度三者的叠加。
一、大体积混凝土裂缝的产生原因混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等，归纳起来主要有以下几点。
外界气温变化。
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。
特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形而造成的，温差越大，温度应力也越大。
同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60℃-65℃，并且有较长的延续时间。
因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
混凝土的收缩。
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的，而约80%的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。
混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。
如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。
干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，在混凝土内部产生很大的收缩应力，导致混凝土的裂缝。
影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。
水泥水化热。
水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥产生的热量聚集在结构内部不易散失。
大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施一、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。
1.收缩裂缝。
影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。
混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。
水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。
自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。
自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。
塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。
出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。
所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。
2.温差裂缝。
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
温差的产生主要有三种情况:第一种是在混凝土浇筑初期,这一阶段产生大量的水化热,形成内外温差并导致混凝土开裂,这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
另一种是在拆模前后,这时混凝土表面温度下降很快,从而导致裂缝产生。
第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值即内部温差。
这三种温差都会产生裂缝,但最严重的是水化热引起的内外温差。
3.安定性裂缝。
安定性裂缝表现为龟裂,主要是由于水泥安定性不合格而引起。
二、裂缝的防治措施1.设计措施。
(1)精心设计混凝土配合比。
在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。
(2)增配构造筋,提高抗裂性能。
应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应在0.3%～0.5%。
分析大体积混凝土裂缝原因及温控措施1 沉缩裂缝混凝土沉缩裂缝在体积混凝土施工中也是非常多的。
主要原因是振捣不密实, 沉实不足, 或者骨料下沉, 表层浮浆过多, 且表面覆盖不及时, 受风吹日晒, 表面水份散失快, 产生干缩, 混凝土早期强度又低, 不能抵抗这种变形而导致开裂。
在施工中采用缓凝型泵送剂, 延缓混凝土的凝结硬化速度, 充分利用外加剂( 特别是缓凝剂) 的特性, 适时增加抹加次数, 消除表面裂缝( 特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝) , 特别是初凝前的抹压。
2 温度裂缝(1) 原因: 一是由于温差较引起的, 混凝土结构在硬化期间水泥放出量水化热, 内部温度不断上升, 使混凝土表面和内部温差较, 混凝土内部膨胀高于外部, 此时混凝土表面将受到很的拉应力, 而混凝土的早期抗拉强度很低, 因而出现裂缝。
这种温差一般仅在表面处较, 离开表面就很快减弱, 因此裂缝只在接近表面的范围内发生, 表面层以下结构仍保持完整。
二是由结构温差较, 受到外界的约束引起的, 当体积混凝土浇筑在约束地基上时, 又没有采取特殊措施降低, 放松或取消约束, 或根本无法消除约束, 易发生深进, 直至贯穿的温度裂缝。
(2) 过程: 一般( 人为) 分为三个时期: 一是初期裂缝———就是在混凝土浇筑的升温期, 由于水化热使混凝土浇筑后2- 3 天温度急剧上升, 内热外冷引起“ 约束力”, 超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
二是中期裂缝———就是水化热降温期, 当水化热温升到达峰值后逐渐下降, 水化热散尽时结构物的温度接近环境温度, 此间结构物温度引起“ 外约束力”, 超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
三是后期裂缝, 当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定, 而当环境条件下剧变时, 由于混凝土为不良导体,形成温度梯度, 当温度梯度较时, 混凝土产生裂缝。
3 控温措施和改善约束3.1 温控措施(1) 降低混凝土内部的水化热, 采用中低热的矿渣水泥, 控制水泥的使用温度, 添加一定量的优质粉煤灰, 以降低混凝土的水化热, 同时选用高效外加剂。
大体积混凝土裂缝成因及防治措施在工业与民用建筑工程中，大体积混凝土施工日益普遍，而裂缝却是大体积砼结构中广泛存在的一种现象，由于混凝土体积大，内外散热不均匀，使得内部产生较大的温度应力可能导致裂缝产生，最终影响建筑物的质量和使用功能。
本文分析大体积混凝土裂缝产生的原因、机理，并针对裂缝产生的原因提出减少裂缝的防治措施。
标签大体积混凝土；裂缝；防治措施近年来，我国建筑业不断发展，不断涌现出大体积混凝土建筑物，这些建筑物由于结构和使用功能方面的要求，结构伸缩缝间距远远超过我国规范的限定值。
在建筑结构设计和施工中倘若不及时查明裂缝成因和采取有效的防治措施，将引起建筑物的大面积开裂，严重影响建筑物的结构质量和使用要求。
为此研究大体积混凝土裂缝防治措施具有十分重要的意义。
1 大体积混凝土裂缝成因分析大体积砼是指最小断面尺寸大于1m 以上的混凝土结构，或可能因水泥水化产生水化热，引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的砼。
大体积混凝土施工过程中产生的裂缝有多种原因，其主要是由温度和湿度的变化引起的温度裂缝，混凝土收缩导致的收缩裂缝，以及由于水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多形成的材料裂缝。
1.1 温度变化引发的裂缝浇筑大体积混凝土结构时，水泥的水化热很大，水化释放的热量局部聚集，在混凝土内部不容易散发，这样混凝土内部的温度将显著升高，而混凝土表面则散热较快，形成较大的温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，超过极限强度时，将会在混凝土表面产生裂缝。
倘若此时混凝土养护不周，水分蒸发较快，大体积混凝土处于干缩状态，将会加剧裂缝的产生。
混凝土在硬化后期，由硬化时的最高温度逐渐冷却到稳定温度的降温过程中，体积收缩，由于受到结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，在混凝土内部又将产生较大拉应力，通常又将形成贯通裂缝。
同样外界大气温度的变化也会引起大体积混凝土产生裂缝，尤其是施工期间外界气温变化，会大大增加混凝土结构内外层的温差，施工过程中外界气温愈高，浇筑混凝土时温度也愈高，当气温骤降时，会形成较大的温度应力，从而产生裂缝。
大体积混凝土裂缝原因及控制措施大体积砼产生裂缝的原因是由于砼内部水化热作用产生的温度与砼表面温度存在着温差,势必产生温度应力,而温度应力与温差成正比,当这种温度应力超过砼抗拉强度时就会产生裂缝。
因此，防止砼出现裂缝的关键就是控制砼内部与表面的温差。
砼因温度应力而产生的裂缝分为两个阶段：第一阶段是因水泥水化热使砼内部温度升高，而在升温阶段砼内外温差过大，造成裂缝；第二阶段是砼内部温度达到最高后，砼因表面散热(或缩水)过快而产生较大的温降差,造成裂缝。
砼内部因水化热而温度增大达到最大值的时间为砼浇筑后第三天。
这些裂缝大致可分为两种：1、表面裂缝：大体积混凝土浇筑后，水泥产生大量水化热，使混凝土的温度上升，但由于混凝土内部和表面的散热条件不同，因而中心温度高表面温度低，形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。
2、贯穿裂缝：大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段，弹性模量很小，由变形所引起的应力很小，故温度应力一般可忽略不计，但是过了数日，混凝土逐渐降温，这时温差引起的变形加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形引起拉应力，当该拉应力超过；混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面应会产生贯穿裂缝。
从影响结构安全的角度讲表面裂缝的危害性较小，而贯穿裂缝则会影响结构的正常使用，所以应采取措施避免表面裂缝，并坚决控制贯穿裂缝的开展。
裂缝给工程带来不同程度的危害，因此如何进一步控制温度变形裂缝的开展，是该工程大体积混凝土构件施工中的一个重要课题。
由于大体积混凝土施工的条件比较复杂，施工情况各异，再加上混凝土原材料的材质各向异性较大，且混凝土由各种非均质材料组成，它的破坏很复杂，在施工过程中控制温度变形裂缝，是涉及材料组成和物理力学性能及施工工艺等学科的综合性问题。
要采取相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝的展开。
3、大体积混凝土裂缝产生的规律根据大体积砼因水化热升温和降温阶段砼内部的应力变化，表面裂缝和收缩裂缝的内在联系及产生的原因，大体积混凝土裂缝产生的规律有以下几点：（1）温差和收缩越大，越容易开裂，裂缝越宽、越密。
大体积混凝土裂缝的产生原因及防治措施【关键词】大体积混凝土；裂纹；原因；措施混凝土的裂缝是建筑工程中较为普遍的问题，也是影响混凝土质量的主要因素。
结构混凝土产生裂缝的原因很多,作为大体积混凝土,由于体积大,浇筑量大,对混凝土结构性能影响较大的主要为由温差引起的表面裂缝和由于混凝土收缩引起的贯穿裂缝。
1．表面裂缝大体积混凝土的表面裂缝主要是由于温度作用引起的。
大体积混凝土结构浇筑后,水泥水化热大,热量聚集在混凝土内部不易散发,因而使混凝土内部温度升高并与表面温度产生温差，形成温度梯度。
当温度超过25 ℃～28 ℃时,会使大体积混凝土内部产生压应力,表面产生较大的拉应力。
如果表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生温度裂缝。
施工阶段的气温骤降也是影响表面裂缝产生的重要因素。
外界气温愈高,混凝土的浇筑温度就高,当外界温度骤然下降时,混凝土表层温度会随着环境温度迅速降低,而内部温度则降低很慢,因而会大大增加外层混凝土与内部混凝土之间的温度梯度,增加混凝土结构开裂的几率。
2．贯穿性裂缝大体积混凝土的贯穿裂缝主要是由于混凝土的收缩和降温引起的。
大体积混凝土浇筑初期,混凝土处于升温阶段及塑性状态,弹性模量较小,因而变形引起的应力较小,所以温度应力一般可以不计。
当混凝土开始降温时,因散热而产生收缩,加之混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发,以及胶质体的胶凝作用,促使混凝土硬化时收缩。
这两种收缩会受到基地和结构本身的约束,产生很大的拉应力。
如果产生的拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度,就有可能在混凝土中产生贯穿性裂缝,从而会影响结构的整体性、耐久性和防水性,甚至将影响正常使用。
一、裂缝的原因（一）材料原因1、粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。
集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝产生。
大体积混凝土中粗细骨料的含泥量是很重要的问题,若骨料中的含泥量偏多,不仅增加了混凝土的收缩变形,也严重降低了混凝土的抗拉强度。
大体积混凝土产生裂缝的原因及预防措施混凝土结构物实体最小尺寸不小于1米的混凝土，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为大体积混凝土。
类似这种混凝土结构在现代建筑中时常涉及到，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
这种混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它，来保证施工质量。
标签：大体积混凝土裂缝;原因;预防措施1、大体积混凝土产生裂缝的原因1.1水泥水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量，是大体积砼内部热量的主要来源。
由于大体积砼截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，使砼内部的温度升高。
当砼的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。
温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力也越大。
当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。
这是大体积砼容易产生温度裂缝的主要原因。
1.2约束条件大体积钢筋砼与地基浇筑在一起，当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。
由于砼的弹性模量小，徐变和应力松弛度大，使砼与地基连接不牢固，因而压应力较小。
但当温度下降时，产生较大的拉应力，若超过砼的抗拉强度，砼就会出现垂直裂缝。
1.3外界气温变化大体积砼在施工期间，外界气温的变化对大体积砼的开裂有重大影响。
砼内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和砼的散热温度三者的叠加。
外界温度越高，砼的浇筑温度也越高。
外界温度下降，尤其是骤降，大大增加外层砼与砼内部的温度梯度，产生温差应力，造成大体积砼出现裂缝。
因此控制砼表面温度与外界气温温差，也是防止裂缝的重要一环。
1.4砼的收缩变形混凝土的拌合水中，只有约20%的水分是水泥水化所必需的，其余80%要被蒸发。
砼中多余水分的蒸发是引起砼体积收缩的主要原因之一。
这种收缩变形不受约束条件的影响，若存在约束，就会产生收缩应力而出现裂缝。
2、控制大体积混凝土裂缝的预防措施2.1技术措施大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素，为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑。
大体积混凝土施工裂缝成因分析及防治措施摘要:大体积混凝土裂缝在工程实践中较为常见,对大体积混凝土裂缝的进行探讨有重要。
论文重点分析了大体积混凝土施工裂缝成因,并提出了防治措施,在施工中应该做好原材料的控制,合理的混凝土配合比,正确的施工方案、严格的温控措施是减少大体积混凝土裂缝的技术保证。
关键词:大体积混凝土施工裂缝防治措施在现代建筑工程中,混凝土的裂缝问题非常普遍,而大体积混凝土表现尤为明显。
大部分混凝土结构的裂缝都是由温度裂缝和收缩裂缝构成的,本文就主要从温度应力的角度来研究温度裂缝的影响因素和通过配筋的方法控制温度裂缝的产生和发展,提高混凝土的抗裂能力。
下面重点从混凝土材质、施工措施等方面总结了大体积混凝土温度裂缝控制的方法及防止措施。
1 大体积混凝土施工裂缝成因分析大体积混凝土底板从浇筑开始,就要受到外界环境和本身的各种因素的影响,使结构中某一点的位移和变形不断地发生着改变,因而使结构产生了应力,在一般的情况下,当产生的应力大于混凝土的抗拉强度时,或者变形超过了混凝土的极限变形时,结构就会产生裂缝。
当裂缝发展到严重程度时,大体积混凝土将失去其承载的能力而使结构破坏。
从力学的方面理解,就可以认为结构具有抗裂能力,通常就是用这种结构的抗裂能力来抵御外界的破坏力。
结构的外部破坏力可分为以下几种: (1)温度应力:是由结构水化热产生的和由外界环境温度变化产生的。
(2)干缩应力:因为混凝土的水分扩散系数较小,结构中水分的损失,大多情况下发生在混凝土底板结构的表层部位。
(3)外荷载应力:是由水泥压力、自重、扬压力、设备、地震力重力及其考虑的活荷载组成。
(4)大体积混凝土底板变形和模板走样产生的应力。
(5)膨胀产生的结构应力。
是由钢筋锈蚀、冻融破坏、水泥不安定及硫酸盐侵蚀等作用产生的。
(6)自生体积变形。
膨胀变形产生结构的压应力,收缩变形则会使结构产生拉应力。
2 防止混凝土裂缝的施工措施2.1 原材料的控制1)水泥。
大体积混凝土裂缝成因分析及修补措施摘要：本文从大体积混凝土施工中裂缝产生原因分析着手，对大体积混凝土裂缝的预防、控制措施从原材料到施工工艺进行了细致的阐述，同时对大体积混凝土无法避免的裂缝提出了一些修补方法用以借鉴，具有一定的实际意义。
关键词：大体积混凝土裂缝预防控制修补措施0 引言随着人们生活水平的提高与基础设施的不健全矛盾日益加剧，我国在公路、铁路及水利等大型基础设施的大力投入中，越来越多的大体积混凝土涌现，但是，大体积混凝土施工难度比较大，容易产生裂缝，影响结构物的使用效果。
1 大体积混凝土裂缝原因分析大体积混凝土之所以容易产生裂缝，主要原因是混凝土所承受的拉应力和混凝土本身的抗拉强度之间的矛盾发展的结果，主要反映在以下几点。
1.1 环境影响在混凝土施工规范中明确规定：在大气干燥（rh<50%），有风，阳光直射，混凝土水胶比≤0.45，日平均气温≥20℃z，混凝土表面的潮湿养护限至少为10天。
产生裂缝的环境影响主要是由于温差较大引起的，一是混凝土中原材料水泥硬化期间产生的大量水化热，致使混凝土内部温度上升，而表面温度（环境温度）变化很小，混凝土在不断上升的情况下，膨胀高于外部，在混凝土的早期抗拉强度很低的情况下，混凝土表面受到较大的拉应力后出现裂缝。
这种温差产生的裂缝一般只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整，不影响混凝土结构本身强度。
二是结构温差较大，当大体积混凝土浇筑过程中受到外界约束力时没有采取有效地技术措施放松或取消约束，从而产生裂缝，这种裂缝会逐渐深入，直至形成贯穿混凝土结构的温度裂缝。
1.2 水泥的安定性水泥的安定性是指水泥出炉后必须存放一段时间后（一般必须大于7天）才能施工使用，其主要目的是使新制水泥充分反应达到稳定状态。
如果水泥刚出炉未过安定期就进行使用是大体积混凝土初凝前收光时出现混凝土开裂的最主要原因，对混凝土养护中出现的裂缝也有相当的影响。
1.3 混凝土及混凝土的坍落度目前多数混凝土搅拌中均掺加粉煤灰，粉煤灰在混凝土中只是作为填充物并不与水泥发生凝结反应，这就使得这种混凝土与常规混凝土相比更容易出现裂缝现象。
混凝土的坍落度一般对施工后的混凝土强度影响很大，但落坍度过大的混凝土造成承台表面浮浆较厚，浮浆中粉煤灰含量较大，终凝后没有强度，当不再进行养护后就会出现开裂。
1.4 施工过程控制施工过程不规范也是造成混凝土裂缝的主要原因之一，具体表现在一是混凝土振捣不密实，致使混凝土密度不足，粗骨料下沉，浮浆过多；二是混凝土浇筑后，初凝前的没有及时二次拌压和抹压；三是养护不到位，不及时洒水，表面不覆盖或者不及时覆盖，水分很快散失，产生干缩而导致开裂。
1.5 混凝土养护多数混凝土开裂的主要原因是混凝土养护的不及时和不到位是不无关系的。
2 大体积混凝土裂缝预防由以上裂缝产生原因可以得出，除了受到施工过程不规范的影响外，主要原因在于混凝土的温度变化和受约束程度有关，减少和避免混凝土开裂的主要预防措施应在提高混凝土的抗裂能力、削减温度变化因素、减少混凝土结构中的约束力和变形、尽量防止环境因素的影响等方向上进行预防。
2.1 选择优质的混凝土原材料①选择合适水泥：优先采用低热、收缩性小的高标号水泥，以减少水泥用量，减少水化热，目的是降低混凝土结构的内部温升值，消除或者削减混凝土结构自身产生的温差。
另外使用的水泥必须过了自身的安定期。
②选用优质骨料：粗骨料优先选用连续的级配碎石，如果工程所在区域内难以购置到合适的级配碎石，可通过试验采用多种粒径碎石进行复配；细骨料优先选用细度模数2.80-3.00的中砂。
粗细骨料含泥量控制在1%以内，不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。
③选择适当的外加剂：根据实际情况及混凝土的特殊要求，可在混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。
掺入外加剂能提高混凝土的和易性，可减少20%左右的用水量，减小水灰比，初凝延长到5h左右。
2.2 精心设计配合比通过选用良好级配的粗细骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等，以降低水泥用量，减少水化热，以降低混凝土温升，从而可以降低混凝土所受的拉应力。
在保证混凝土质量要求的情况下，设计混凝土配合比时，采用“三低二掺一高”的设计准则，生产出“高强、高韧性、高极拉值、中弹和低热”的抗裂混凝土。
所谓的三低是指低砂率、低坍落度、低水胶比；二掺是指掺高效减水剂和高效引气剂；一高是指高粉煤灰掺量。
2.3 加强混凝土的测温工作为消除和削减裂缝现象，混凝土的测温工作必不可少，有效地在混凝土结构内埋设若干个测温点，以利于掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值。
测温频次为：第1-5天按照1次/2h测温，第6天后每1次/4h测温，测至温度稳定为止。
按照以前施工经验，混凝土内部温升的高峰值一般在4天内产生，3～4天内温度可上升到或接近最大温升，内外温差值可达到20℃左右，发现异常现象及时处理。
3 大体积混凝土裂缝控制措施3.1 采用合理的浇筑工艺大体积混凝土一般都是采用泵送工艺施工，根据其特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。
这种方法可使混凝土在自然流淌状况下形成斜坡，可较好地适应泵送工艺，避免经常拆除、冲洗和接长混凝土输送管道，简化混凝土的泌水处理，提高泵送效率，同时需要保证混凝土上下层浇筑间隔不超过初凝时间。
在浇筑带的前后应布置两道振动器，第一道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。
随着混凝土浇筑的高度的上升，振动器也相应进行调整，以确保混凝土的整体质量。
大体积混凝土表面水泥浆一般都比较厚，浇筑时可适当的抬高混凝土标高，浇筑结束后刮刀挂掉部分多余的表面水泥浆保证混凝土表面是真正的含有骨料的混凝土，在初凝前用铁滚筒碾压数遍并压实，以减少混凝土的收水裂缝。
3.2 控制入模温度大体积混凝土春秋季施工最好，春秋两季环境温度可以降低混凝土入模温度。
如果必须在夏季施工，需要采取降低入模温度的措施，例如：混凝土拌合前可对碎石洒水降温；保证水泥、粉煤灰及粗细骨料仓库通风良好；自来水预先放入地下蓄水池中降温；搭设遮阳棚保证混凝土浇筑时不在太阳下直接暴晒或者直射等等。
在浇筑混凝土过程中，采用温度传感片和测温仪，从浇筑开始进行入模温度和环境温度的测温工作，根据温度变化情况适时调整浇筑方法；浇筑完成后及时收面抹压，根据温控指标，及时调整养护方案。
3.3 适当增加预埋件①在混凝土结构中易产生裂缝的部位埋设应力应变传感片，直接测试拉应力，以便更直接控制混凝土的温度梯度，确保混凝土不易产生裂缝。
②在混凝土表面增加一些铁丝网（小直径钢筋网），以增强混凝土表面抗裂性，减少表面裂缝发生的几率。
③在工期允许的情况下，可采用“水平分层间隙”施工方法，分多层进行浇筑，间隙时间7d以上，在每层混凝土上表面增设抗缩钢筋网。
这种施工方法可降低混凝土内部最高温升、减少材料及机械设备的投入。
3.4 加强混凝土后期保温保湿养护①混凝土保温保湿养护的最有效方法是在混凝土浇筑后尽快回填土，并在土中渗入水，回填土对混凝土预防裂缝也是非常有效的。
②蓄水法保温养护，在混凝土浇筑期间可在内部设置冷却循环管并通水冷却混凝土内部热量，加快混凝土的热量散发，这种方法多用于夏季施工。
③内散外蓄法综合养护，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，这种方法对于超厚大体积混凝土尤其适用。
④特殊情况下的养护，秋冬季混凝土养护应加盖草袋、海绵；气候干燥多风地区拆模后及时采取防风，保湿措施，这些方法对温度影响系数的改变是相当有效的。
3.5 加强项目技术质量管理严格加强控制原材料的检验工作，施工交底和方案必须详细明确，以数据说话，明确分工，责任到人，认真落实施工方案，严格按照交底组织实施施工。
定时检查计量监测工作，并做好计量详细记录。
在混凝土变截面施工前，一定要加强预测，并采取措施予以防范。
4 大体积混凝土裂缝的处理措施大体积混凝土裂缝既然是混凝土结构中普遍存在的一种现象，目前仍无法完全避免，而它的出现不仅会降低混凝土结构的抗渗能力，影响结构的使用功能，而且可能会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化，降低材料耐久性，影响结构物的承载能力，因此出现裂缝后该如何处理，笔者将近几年曾使用过的方法介绍如下，愿对同仁们有所帮助。
4.1 表面修补法主要适用于稳定和对结构承载力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。
处理方法为：在裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护同时为了防止混凝土受各种作用影响继续开裂，可在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4.2 低压注浆法（灌浆、嵌缝封堵法）该法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。
修补工序如下：裂缝清理——粘贴注浆嘴和封闭裂缝——试漏——配制注浆液——压力注浆——二次注浆——清理表面。
4.3 开槽填补法（混凝土置换法）该法是处理严重损坏混凝土的一种游侠方法，此方法是先将损坏混凝土剔除，然后置换新的混凝土或其他材料。
常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆，工序为：开槽——涂刷界面处理浆——置换新的材料——养护。
4.4 结构加固法当裂缝影响到混凝土结构性能时，采用加固法对混凝土结构进行处理。
处理方法主要有：加大混凝土截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等。
5 结论通过对裂缝产生的原因、机理的分析，采取一定的针对性的措施，大体积混凝土的裂缝是可以减少到合理范围的。
但由于裂缝产生的原因很复杂，要做到完全避免裂缝的产生还有一定的难度，还需要大量的研究和实践。
作为技术人员应注意以下两点。
①影响大体积混凝土裂缝的因素虽很多，但主要原因是温度应力。
作为工程技术人员，应了解混凝土内部的温度变化规律，合理选择水泥品种，严格控制水泥用量，掺加适量的混合材料和外加剂，优化混凝土配合比，合理施工，实时监测，加强养护。
②要对混凝土的裂缝进行认真研究、区分对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证结构物的安全和稳定性，切忌不能碰到裂缝部分析原因或者原因不分析清楚盲目处理造成不可挽回的损失。
