摘 要：隨著我國工業(yè)化進程的推進和建筑業(yè)的快速發(fā)展，在建筑結構的施工中，鋼筋混凝土結構的應用愈來愈普及?；炷劣伤?、砂石骨料、水以及添加劑等混合形成的一種非均質脆性材料。大體積混凝土裂縫產生的原因和類型眾多，如果要降低大體積混凝土裂縫發(fā)生的頻率，需要從大體積混凝土裂縫的成因入手，從而提出有效的防治措施，這對于有效地降低和控制裂縫的產生，提高施工質量有著深遠的意義。文章在對大體積混凝土施工裂縫的成因詳細分析的基礎上，并提出了一系列防治措施。

關鍵詞：大體積混凝土；裂縫；成因；防治措施

隨著我國工業(yè)化進程的推進和建筑業(yè)的快速發(fā)展，在建筑結構的施工中，鋼筋混凝土結構的應用愈來愈普及?；炷劣伤?、砂石骨料、水以及添加劑等混合形成的一種非均質脆性材料。大體積混凝土在施工中由于表面積大、厚度較厚、一次澆注體積大等特征，極容易在施工過程中出現(xiàn)各種裂縫，嚴重影響到建筑物的安全使用，甚至和廣大群眾的生命和財產安全密切相關。文章對大體積混凝土施工中裂縫產生的原因進行了探討，并提出了一系列防治措施，這對于加強施工質量的控制有著極其重要的作用。

1 大體積混凝土施工裂縫形成原因

1.1 荷載裂縫

大體積混凝土裂縫產生的原因和類型眾多，如果要降低大體積混凝土裂縫發(fā)生的頻率，需要首先分析大體積混凝土裂縫的成因。一般來講，導致大體積混凝土出現(xiàn)荷載裂縫的原因主要有兩個：第一，直接應力裂縫；第二，次應力裂縫。

直接應力裂縫是由于外部荷載引起的直接應力而產生的裂縫。在設計計算階段，如果計算模型的選用不合理，結構受力的假設不科學，荷載計算得不正確，結構剛度的處理不恰當，構件的設計斷面不足；在施工階段，如果設計交底不清楚，機械設備選用不合理，材料選用不當，施工順序不合理；在交付使用階段，如果實際荷載超出計算荷載，結構受力模式發(fā)生改變，發(fā)生不可抗力等原因，均可能導致直接應力裂縫的產生。

次應力裂縫是由于外部荷載引起的次生應力而產生的裂縫。在混凝土的使用過程中，如果混凝土的實際工作狀態(tài)與原先的設計假設存在較大的差異，容易使混凝土構件的某些部位引起次應力從而使混凝土構件的開裂。

1.2 溫度裂縫

大體積混凝土在澆筑過程中，由于其表面積較大，同時澆筑的厚度較厚，會導致大體積混凝土的構件內部和外部表面的散熱速度存在較大的差異。一般來講，大體積混凝土的外部散熱較快，內部散熱較慢，會使得構件的內部混凝土溫度遠遠高于表面混凝土的溫度，這就使得大體積混凝土內部和外部之間存在較大的溫差。由于大體積混凝土在澆筑過程中，先是由于水泥水化熱引起的高溫，繼而是逐漸地降溫，與此同時，大體積混凝土構件隨之發(fā)生熱膨脹和冷收縮，從而在構件內部產生由于溫度應力不同導致的變形。

1.3 收縮裂縫

大體積混凝土在施工的澆筑過程中，由于體積的收縮會致使大體積混凝土結構出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土在施工過程中收縮幅度和水泥的種類、水泥用量、水量等有著直接的關系。一般來講，大體積混凝土拌合物中水泥和水的用量越多，可能導致大體積混凝土發(fā)生收縮裂縫的概率越高。在大體積混凝土的施工過程中，拌合物在澆筑的過程中，由于水泥的水化熱，隨著混凝土溫度的降低，大體積混凝土會逐漸收縮，在混凝土澆筑結構后的散熱和大體積混凝土收縮的過程中，內部會產生不同的收縮應力。一旦大體積混凝土內部的收縮應力大于大體積混凝土的抗拉強度時，就會使大體積混凝土的表面和內部出現(xiàn)收縮裂縫。

1.4 鋼筋腐蝕裂縫

如果在大體積混凝土的澆筑過程中，混凝土的質量不合格或者混凝土的保護層的厚度一旦不能滿足結構需要，混凝土的保護層極容易受到二氧化碳的侵蝕，使鋼筋周邊的混凝土堿性大幅度降低，導致鋼筋表面的氧化膜遭到破壞。與此同時，鋼筋中的鐵離子即會和入侵到混凝土中的水分和氧氣發(fā)生化學反應，產生的氫氧化鐵體積為原來的兩倍甚至更多，這時鋼筋周邊的大體積混凝土會產生膨脹應力，致使大體積混凝土沿著鋼筋表面產生裂縫，和周邊大體積混凝土逐漸剝離。這時鋼筋和周邊混凝土的握裹力大幅度降低，混凝土構件的承載力大幅度下降，加速鋼筋的腐蝕和結構的破壞，并可能誘發(fā)其他裂縫的發(fā)生。

1.5 其他裂縫

大體積混凝土在施工過程中，會受到基礎部分巖土的約束力，這會對大體積混凝土構件帶來相應的影響，在混凝土構件內部形成大范圍的拉應力區(qū)，致使大體積混凝土形成表面裂縫甚至貫穿裂縫。除此之外，原有混凝土的約束力，施工材料的不合格，施工工藝的不合理等因素，也可能使大體積混凝土強度降低，大幅度降低大體積混凝土的抗裂性能，從而產生裂縫。

2 大體積混凝土施工裂縫的防治措施

通過以上對大體積混凝土裂縫的成因分析，我們應選擇合理的大體積混凝土施工裂縫的防治措施，這種事前控制的效果遠遠好于事后控制的效果。一般來講，大體積混凝土施工裂縫的防治措施可從以下幾個方面著手。

2.1 重視設計計算過程

在設計階段進行方案假設和計算時，應對建筑物的荷載進行詳細的分析和計算，充分考慮到各種恒荷載和可能發(fā)生的活荷載，不能漏算或計算錯誤。對混凝土容易開裂的重點部位，如建筑物的深基礎和淺基礎的交接處，建筑物的高跨和低跨的連接處等部位，應進行重點處理，充分考慮由于地基和基礎差異出現(xiàn)的不均勻沉降而導致混凝土的應力。同時在進行鋼筋的配置時，在結構構件截面允許和配筋率不變的前提下，應盡量選擇較小直徑和較小間距的間距，這對預防開裂特別有利。

2.2 選擇合理的施工方案

合理的施工方案是有效地預防和控制大體積混凝土裂縫產生的重要前提。在施工方案的選擇時，應把控好大體積混凝土的一次性澆筑量、施工時間、振搗時間、運輸時間、施工縫的位置和間距等。對于較長部位的澆筑長度，最好按照垂直施工縫分割，盡量將分割縫設置在截面變化位置或受拉、受剪、受彎較小的位置。另外，大體積混凝土的澆筑厚度應控制好，分層位置應盡量設置在構建的變截面處，或混凝土構件受壓較小處。在高溫或高寒季節(jié)，應采取各種輔助措施，控制好混凝土的入模溫度。

在材料的選用上，應盡量選用低熱水泥或收縮量較小的水泥，如粉煤灰水泥或礦渣水泥等；盡量減少水泥的用量，一般應控制在450公斤/立方米以下；降低水灰比，最好嚴格控制在0.6以下；在混凝土中添加一定的添加劑，可以大幅度改善大體積混凝土的流動性和易和性；在大體積混凝土澆筑過程中可以摻入少量的纖維材料或設置少量鋼筋，可以增強混凝土的抗拉性能。

2.3 嚴格質量控制

在施工過程中，做好施工質量的控制可以大大降低裂縫發(fā)生率。在施工項目中，施工單位作為施工質量的自控主體，應做到從施工作業(yè)人員、施工班組、施工項目部的層層質量控制；業(yè)主作為項目管理的主體，應對施工質量的控制起到相應的監(jiān)督和管理作用；監(jiān)理單位作為建筑市場獨立的第三方，應按照業(yè)主的委托和要求對施工質量進行監(jiān)理，一旦發(fā)生質量問題，及時提出整改意見和建議；建設項目的主管部門應當對項目的所有利益相關方，具體包括施工單位、建設單位、監(jiān)理單位等，同時進行監(jiān)督和管理。

2.4 做好混凝土的養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護的目的是保證混凝土的正常硬化和強度增長，盡量不受或者少受外界環(huán)境的影響。加強大體積混凝土養(yǎng)護的關鍵技術問題是，盡量使大體積混凝土的溫度緩緩下降至外界的氣溫，避免在降溫過程中出現(xiàn)較大的溫差而產生溫度裂縫。

加強大體積混凝土的養(yǎng)護，應盡量推延混凝土的拆模時間，保證混凝土構件拆模前具有足夠的強度。在混凝土澆筑完成后，應及時采取措施，用濕麻片或草簾覆蓋，在養(yǎng)護過程中應及時灑水，保證足夠的混凝土養(yǎng)護時間，一般以混凝土強度增長最快的階段為佳，以7-28天為宜。

3 結束語

實際上，大體積混凝土裂縫的產生在施工過程中是普遍存在的。大體積混凝土裂縫產生的原因和類型眾多，裂縫的產生不僅會降低混凝土構件的強度，同時能影響構件的抗?jié)B性能，甚至導致鋼筋的侵蝕，從而影響整個建筑物的承載能力。因而，如果要降低大體積混凝土裂縫的發(fā)生頻率，需要對大體積混凝土裂縫產生的原因進行詳細分析，并采取合理有效的防范措施預防混凝土裂縫的產生和發(fā)展，這對于有效地保障施工質量有著深遠的意義。

綜上所述，通過對大體積混凝土施工裂縫的成因進行分析，并采取相應的防范措施，可以將大體積混凝土裂縫減少到一定的合理范圍。然而，由于大體積混凝土裂縫產生的原因眾多，要完全避免大體積混凝土裂縫的發(fā)生尚有一定的難度，這需要我們作大量的研究和探討。

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作者簡介：張云通（1973，1-），男，籍貫：河南省魯山縣，魯山縣興華建筑有限公司工程師，1996年畢業(yè)于河南省投資管理學校建筑經濟專業(yè)，本科，研究方向：建筑施工。

李晴（1979，10-），男，籍貫：河南省正陽縣，河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究總院有限公司工程師，2012年畢業(yè)于西南交通大學，碩士，研究方向：巖土工程。