【摘 要】大體積混凝土在現(xiàn)代建筑中隨處可見，大體積混凝土裂縫現(xiàn)象普遍存在，本文結(jié)合當前造成大體積混凝土裂縫的原因和可以采取的有效措施，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工質(zhì)量控制兩個大的方面進行探討。

【關(guān)鍵字】大體積混凝土；裂縫控制

前言：

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技的不斷進步，我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度逐漸加強，大體積混凝土的運用也越來越普遍與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比，更容易因為溫度變化而出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。如何減少和避免大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，主要可以從建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工質(zhì)量控制兩個方面進行把握，以確保工程的質(zhì)量，降低建筑在使用中的不安全系數(shù)。

一、大體積混凝土的概念介紹及其產(chǎn)生裂縫的原因

大體積混凝土是結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)達到必須采取措施、妥善處理溫度的變化以減少或者消除變形引起的應(yīng)力，且必須把裂縫開展控制到最小程度的混凝土。大體積混凝土通常用于建筑中的設(shè)備基礎(chǔ)，高層建筑中的地下室底板、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，各類結(jié)構(gòu)部分厚大樁承臺或基礎(chǔ)底板以及橋梁的墩臺等。

大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因主要有兩個方面，一是大體積混凝土在澆筑完成之后，水化熱聚集在內(nèi)部不容易散發(fā)，出現(xiàn)內(nèi)外溫差過大的現(xiàn)象，混凝土內(nèi)部則產(chǎn)生壓應(yīng)力外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，進而產(chǎn)生裂縫。在混凝土澆筑后期混凝土內(nèi)部逐漸冷卻會產(chǎn)生收縮，這時由于受到基底或者已經(jīng)澆筑的混凝土的約束，接觸處將會產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，造成混凝土的正截面產(chǎn)生拉應(yīng)力，就會產(chǎn)生裂縫，甚至會貫穿整個混凝土的斷面，這兩種裂縫都是由于變形變化造成的，另外一種裂縫則是由于外部荷載（動、靜荷載）和次應(yīng)力引起的裂縫。

二、在設(shè)計環(huán)節(jié)可以采取的有效措施

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面可以采取的措施

1.1 保證結(jié)構(gòu)的整體性

在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要盡可能保證結(jié)構(gòu)的整體剛度，防止因房屋不均與沉降引起結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力、剪應(yīng)力，從而降低了結(jié)構(gòu)抵抗溫度應(yīng)力的能力。

1.2 合理配筋

現(xiàn)澆混凝土樓板配筋方面，盡量使用直徑較細間距較密的配筋方案，做到“細一點、密一點”，保證結(jié)構(gòu)全截面含筋量在0.3％～0.5％，根據(jù)實踐經(jīng)驗，含筋量在0.3％一下的時候，對混凝土裂縫的控制作用不大，而大于0.5％時，由于鋼筋是熱的良導(dǎo)體又容易引起混凝土的收縮裂縫，為了避免由于溫度和收縮作用產(chǎn)生的應(yīng)力集中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂開的現(xiàn)象，在孔洞和變截面處應(yīng)該增配鋼筋或設(shè)置過渡段。

2、施工設(shè)計時合理設(shè)置施工縫

在進行大體積混凝土澆筑的時候，對于面積較大但是厚度不大的結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)置施工縫，直接整體連續(xù)澆筑，對于面積都較大首先可以設(shè)置后澆帶，將需要澆筑的結(jié)構(gòu)分為若干段，通常在結(jié)構(gòu)混凝土施工完成40天之后再澆筑后澆帶混凝土，其次可以間隔分段，間隔一段澆一段，相鄰兩段之間的澆筑周期不少于5天；對于厚度較大的混凝土，可以在水平方向上分為幾個施工層，層與層之間的結(jié)合處按施工縫處理，層的厚度一般在0.6～2mm之間，上下兩層澆筑的時間間隔控制在5～7天；對于約束離交大的巖石類地基或較厚的混凝土墊層時，則需要設(shè)置滑動墊層，一般滑動墊層設(shè)置在基地、墊層與基礎(chǔ)的接觸面上或者基礎(chǔ)端梁1/4的區(qū)段內(nèi)，設(shè)置的滑動墊層既可以在混凝土上刷一層3～5mm的瀝青膠或者兩層瀝青油氈，也可鋪設(shè)50mm的黃砂或石屑；在底板的地梁、坑內(nèi)水溝等鍵槽部位，為了避免混凝土對基礎(chǔ)收縮產(chǎn)生的側(cè)向壓力，可以用厚度為30～50mm的聚苯乙烯泡沫或者瀝青木絲作為垂直的隔離物。

三、施工過程中的質(zhì)量控制措施

1．材料控制

在大體積混凝土澆筑的過程中涉及到的材料主要包括：水泥、骨料、摻和料、膨脹劑以及外加劑。水泥的含堿量應(yīng)小于0.6％，還應(yīng)該進行水化熱檢驗，7天的水化熱不宜大于250KJ/Kg；骨料主要包括粗骨料和細骨料，應(yīng)根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定進行嚴格的把關(guān)；摻和料主要作用是對混凝土起到補償收縮作用，減少其溫度應(yīng)力，摻和料的含堿量控制在0.75％以內(nèi)；外加劑一般是指高效的緩凝劑和減水劑，可以減少水泥的用量，推遲水化熱的峰值期，應(yīng)該有7天、28天的收縮試驗報告。

2．優(yōu)化混凝土的配合比

優(yōu)化混凝土的配合比是為了降低混凝土的干縮與溫差收縮，混凝土的配合比設(shè)計應(yīng)確?；炷吝_到設(shè)計強度等級，并且其收縮性最小、耐久性達到指標的規(guī)范要求。主要包括以下三點：一是采用最低膠凝材料和水泥用量，進而來減少混凝土的水化熱和干縮值，二是在滿足規(guī)范和設(shè)計要求的前提下提高粉煤灰的摻量以降低混凝土的水化熱，三是盡量減少水的用量，降低混凝土的水膠比，提高混凝土的密實度，降低混凝土的孔隙率，減少混凝土的收縮。

3．合理選用混凝土澆筑和振搗方案

混凝土澆筑根據(jù)實踐經(jīng)驗，一般有三種方式：一是全面分層，即第一層澆筑完畢還沒有初凝時再澆筑第二層，一般適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸不大的情況；二是分段分層，即從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，依次向前澆筑其他各層，這種方法適用于單位時間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少，結(jié)構(gòu)物厚度不太大、面積或者長度較大的工程；三是斜面分層澆筑，要求坡度不大于1/3，即混凝土從下端開始逐漸上移，振搗器需要在斜面的上、下各布置一道振動器，這種一般適用于結(jié)構(gòu)的長度遠遠超過厚度的3倍的情況下。

4．加強混凝土養(yǎng)護措施

4.1 混凝土養(yǎng)護具有極其重要的意義

大體積混凝土澆筑完畢，為了保證混凝土有良好的硬化條件，防止早期干縮產(chǎn)生裂縫，應(yīng)該加以覆蓋和澆水養(yǎng)護，普通的硅酸鹽水泥混凝土的養(yǎng)護時間不得少于14天，其他的水泥則不應(yīng)少于21天。

混凝土養(yǎng)護根據(jù)季節(jié)的變化，一般有降溫法和保濕法兩種手段，在夏季施工的時候就應(yīng)該著重進行降溫，可以使用草袋覆蓋、灑水養(yǎng)護或噴刷養(yǎng)生液養(yǎng)護，而冬季施工時，則主要是進行保溫養(yǎng)護，提高混凝土表面的溫度，減少混凝土的內(nèi)外溫差。

4.2 混凝土養(yǎng)護需要注意的要點

首先，為了掌握大體積混凝土的升溫和降溫的變化規(guī)律以及溫度對各種材料產(chǎn)生的影響，需要對大體積混凝土進行溫度的控制。大體積混凝土溫度變化最大的時間為澆筑后1～72h之間，這個過程需要每隔2h進行一次測量，4～7天階段每隔4h測量一次，其后為每隔8h，整個測量過程不少于20天，并對測得的結(jié)果進行詳細的記錄，整理繪制溫度曲線。

其次，在測溫階段，如果出現(xiàn)混凝土內(nèi)外溫差超過極限值的時候，要及時采取有效地措施降低混凝土內(nèi)部的溫度，一般采用的方式為：導(dǎo)溫管加冷卻水循環(huán)的方法。

四、大體積混凝土的裂縫檢查與控制要點

大體積混凝土的裂縫應(yīng)該以預(yù)防為主，但是我國目前采用的防止裂縫的安全系數(shù)較小，實際情況復(fù)雜多變。根據(jù)實際情況，一般出現(xiàn)表面裂縫時對整體結(jié)構(gòu)沒有影響，不需要進行特殊處理，而出現(xiàn)貫穿裂縫則應(yīng)該采取措施及時消除，一般采用風鎬、風鉆或者人工將裂縫鑿出，在鑿槽的里面澆筑混凝土，如果裂縫很深，則可以在混凝土充分冷卻之后，在裂縫處鋪設(shè)1～2層鋼筋之后繼續(xù)澆筑，如果裂縫比較嚴重就采用水泥灌漿或者化學(xué)灌漿，前者適用于裂縫寬度大于0.5mm，后者則適用于裂縫寬度不大于0.5mm的裂縫，使用的材料一般是環(huán)氧-糠丙酮系等材料。

五、結(jié)語

大體積混凝土的裂縫控制是一個系統(tǒng)的工程，要從設(shè)計、施工、材料等各個方面進行綜合控制，在進行大體積混凝土的施工時候，一定要及時反饋施工現(xiàn)場的信息，這樣便于設(shè)計者及時掌握信息并對方案進行合理的調(diào)整，保證設(shè)計的指導(dǎo)作用，同時結(jié)構(gòu)設(shè)計人員也應(yīng)該盡量多地到施工現(xiàn)場，了解具體的施工工藝，以便積累實踐經(jīng)驗，優(yōu)化設(shè)計以提高設(shè)計水平。

參考文獻：

[1]朱伯芳.大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制[M] .中國電力出版社. 2001

[2]金濤.陳軍科.高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土抗裂措施分析[J].北京中國建筑工業(yè)出版社. 2000[9]

作者簡介：

彭作軍，男，生于1971年，重慶市人，博士生，研究方向：工程項目管理、建筑設(shè)計施工與房地產(chǎn)系統(tǒng)工程研究。