吴威1 梁华生2

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摘要：随着建筑行业的不断发展，使得建筑材料发生了很多的变化，其中大体积混凝土就成为了建筑工程中非常重要的材料。大体积混凝土具有很好的整体性和可塑性，但是其容易出现裂缝，影响建筑物整体的稳定性，因此为了防止大体积的混凝土的裂缝问题对建筑产生影响，需要对产生裂缝的原因进行分析，从而进行有针对性的解决。

关键词：建筑工程；大体积混凝土；构建裂缝；原因；措施

在建筑中，评价一个建筑物是否安全首先需要评价其稳定性和抗渗透能力，在现阶段的建筑工程材料使用中，大体积混凝土构建被广泛的应用。其在发挥着结构坚实、可塑性、耐火性等优势的同时，也出现了容易产生裂缝的问题。大体积混凝土出现裂缝会直接影响到建筑工程的整体稳定性，不仅会腐蚀其他的建筑材料，还会降低工程整体的稳定性。本文分析了大体积混凝土结构的特点，分析了其产生裂缝的原因，从而提出了避免裂缝出现的措施。

一、建筑大体积混凝土结构的特点

大体积的混凝土结构指的是混凝土的最小断层面在1m以上的结构，其混凝土的含量非常大，因此结构的强度高。大体积混凝土构件可以被浇筑成一个整体，整体性好，具有很多其他建筑材料所不可代替的优点。其还可以根据建筑的要求浇筑成不同形状和尺度的结构，因此具有很好的可塑性。相比较其他材料而言，大体积混凝土材料的费用比较低、耐火性好，因此大体积混凝土构件在建筑中得以广泛的应用。但是其具有很多优点的同时，缺点也是非常明显的。比如在进行混凝土浇筑的时候，施工的程序比较复杂，再加上受到天气的影响，会使得不同时间浇筑成的混凝土构件之间的连接性比较差。大体积混凝土构件中水泥的含量比较多，会受到温差的影响导致整体结构的变形，其尺寸越大，受到的稳定性约束力越小，因此一旦在施工中没有得到很好的控制，就会产生裂缝，从而影响整个建筑工程的稳定性。

二、大体积混凝土构件产生裂缝原因

（一）浇筑材料导致的裂缝

大体积混凝土构件是由很多建筑材料如水泥、混凝土、骨料等浇筑而成，其本身的材料结构就具有一定的复杂性，这些材料之间出现缝隙，就会给构件整体裂缝的出现埋下了一定的隐患。在利用构件材料进行工程施工的时候，如果振捣工作没有做好，混凝土中的水分就会被骨料阻挡不会溢出，从而在骨料的周围形成水囊。在大体积混凝土构件外部干燥以后，水囊就会在构件的深处形成裂缝。在构件成型干燥的时候，水泥中的水分蒸发，就会产生砼收缩，从而产生裂缝。浇筑材料对于裂缝的产生有着最为直接的影响，比如水泥的种类不同，骨料、集料的掺合比例等。水泥的种类，比如水化热水泥、非正常凝结和非正常膨胀水泥等，不同的材料会使得混凝土中的内部结构应力不同，骨料的好坏决定了其粘合程度，而集料（混凝土氧化物、泌水等）会对构件的钢筋产生不同的作用，因此在进行材料的选择时，需要按照工程的施工要求进行严格的选择，从而减少裂缝的产生。

（二）构件收缩导致的裂缝

大体积混凝土构件在收缩的作用下也会出现裂缝，比如干燥出现的裂缝、塑性收缩造成的裂缝和构件自身收缩造成的裂缝。大体积混凝土在浇筑完成后需要进行凝固，这个过程需要将成型的混凝土构件放置在一个比较干燥的地方，因此构件内部含有的水分会向外扩散，导致干燥变形，产生裂缝。在浇筑的时候，由于混凝土的温度过高，水泥的活性比较大，导致构件的泌水功能减少，构件的水分不充足，使得构件的整体变得脆弱，受力不均。当整体结构的内外受力不稳定的时候，构件的表面就会出现裂缝。

（三）温度差导致的裂缝

大体积混凝土构件由于温度差的影响，也会出现裂缝，一方面是内部的材料受到温度差的影响出现裂缝，一方面是外界环境的温度差造成构件整体出现的裂缝。大体积混凝土的成分中，水泥占据了重要的比重，在水化过程中，水凝会散发一定的热量，使得混凝土的温度升高。再者，大体积混凝土构件的断层面比较厚实，水泥散发的热量不容易扩散到外部，使得内部的温度高于外部的温度，随着时间的增大，会使得内部发生降温，造成一定的收缩，形成一定的拉应力。如果建筑物的强度小于这种拉应力，就会导致构件出现裂缝。构件由于外界温度差造成的裂缝主要是浇筑的温度不同。广州地区夏季外界环境温度高，使得混凝土结构的浇筑温度也非常高，但是在冬季的时候，由于温度骤降，使得构件的外部混凝土温度与内部的结构温度差变大，从而导致裂缝的出现。

（四）裂缝出现时的受力分析

裂缝出现的出现主要是由于构件受到不同力的作用，一个是外荷力，指的是建筑计算应力和其他附属结构力的总和应力，一个是温度应力。构件早期出现的裂缝，一般都不是应力作用导致，可以从温度和材料收缩方面考虑原因。在混凝土凝固的初始阶段，由于水化热的作用使得混凝土的温度增高，基础部分由于受到基岩的作用无法变形，从而产生压应力，但是这个时期的混凝土可塑性比较大，因此压应力还比较低，但是在温度下降之后，体积变小，混凝土除了有内部的压应力，还会有外部的拉应力，当内外力的作用不平衡时（通常是拉应力大于压应力），强度差就会导致裂缝的产生。

三、防止大体积混凝土结构出现裂缝的措施

（一）从整体考虑防止构件出現裂缝

从构件出现的原因分析上可以看出，材料结构不合理、温度、设计、操作问题等都有可能导致裂缝的出现，因此在进行大体积混凝土构件的使用时，需要从整体分析产生裂缝的原因，从工程的设计期就对这些问题加以防范。比如在约束力的作用下导致的裂缝出现，可以在浇筑的时期预留适当的施工缝。充分考虑构件的截面设计，对于一些尺寸比较大的截面，要注意防止应力聚集造成裂缝的出现等。

（二）合理配置原材料比例

为了减少由于浇筑构件材料导致的裂缝出现，需要在浇筑之前合理的设计使用材料的比例。从相关的施工实践上看，构件材料中水灰的比例与收缩作用有着非常大的关系，水灰的比例越大，收缩的作用力就会越大，从而增加裂缝出现的风险。当水灰比例过大时，会使得水泥中水份含量过多，干燥硬化之后，使得构件中含有的胶体变多，当胶体干燥的时候，就会出现收缩裂缝，因此要控制水泥中的水份含量。另外，浇筑中水泥的使用量也有着一定的关系，因此大体积混凝土构件与施工时裂缝出现的水量、水泥量都有着直接的关系，为了防止裂缝的出现，需要控制这两者的使用量，从而提升整体的抗裂性。在进行水泥的选择时，除了选择粉煤灰水泥或者火山硅酸盐水凝自后，还可以重点考虑选择高贝利特水泥，这种水泥可以很大程度的降低混凝土的水热化，从而提升混凝土凝固早期的抗压强度。在骨料的选择上，可以选择一些拉伸度比较高的岩石，比如石灰岩、花岗岩等，从而减少裂缝控制的难度。骨料的直径不要过大，保证混凝土的抗拉伸力，细骨料要选择中砂等。

（三）控制温度

首先需要降低使用材料的温度，可以采用水热比较低的水泥，如矿渣水泥，并且在混凝土中参入一定量的粉煤灰，从而改善混凝土的可塑性，降低水泥的水化热。在增加混凝土构可塑性的时候，还可以使用一些材料添加剂，如引气剂、减水剂等，从而减少水泥中的水份含量，降低温度差。为了减少外界温度对于大体积混凝土外界温度的影响，可以在不同的气候中施工进行改建，在温度比较高的天气施工时可以在浇筑的时候进行阳光的遮盖，或者淋水降温处理。在冬季施工的时候，可以对构件进行覆盖保温，防止温度骤降产生裂缝。

（四）提升浇筑操作的规范性

在进行构件的浇筑时，需要按照相关的要求规范的实施，从而有效的防止由于施工操作不当造成的裂缝问题。在施工搅拌的时候，可以改变材料投放的顺序，先将水泥、砂土进行充分的搅拌后，投入石子进行搅拌，这样就不会产生泌水作用，让浇筑后的构件内部更加紧密，增加稳定性。适当的对构件进行二次振捣，适度的振捣可以减少泌水作用产生了空隙，提升混凝土的凝聚力，从而减少大体积混凝土构件出现裂缝。

（五）增强构件的后期养护

在材料的使用后期对构件进行一定的科学养护也可以减少裂缝的出现。在工程的施工中，结构完成后需要进行拆模，这个时候需要在构件的外部覆盖一层草帘，起到保湿的作用，防止构件凝固后出现裂缝。建筑钢