土木工程中大体积混凝土裂缝产生原因与技术措施
时间：2022-08-24 01:25:40
摘要：伴随着我国国民经济的发展，建筑行业应运而生。随着人们日益提高的物质生活水平，建筑规模逐渐扩大。混凝土结构为一种装饰性强、承载力大、施工方便以及物美价廉的建筑结构，基于其优点，混凝土结构逐渐成为建筑物的重要组成部分。与此同时，混凝土结构中出现的裂缝现象，严重影响建筑物的质量，针对这种现象的出现，相关工作人员对其原因进行研究分析，并针对出现裂缝的原因，采取相应的技术措施进行处理，提高建筑物的质量。
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
伴随着社会经济的飞速发展，人们生活水平的提高，城市化进程进一步加快，与之俱来的是建筑行业的快速发展，尤其是建筑行业中的高层建筑，犹如雨后春笋般竖立在城市中，其不仅为居民提供住处，还为一个城市的标志性建筑，代表一个城市经济的发展状况。基于这种现象的出现，大体积混凝土结构被广泛应用到建筑行业中。但是大体积混凝土结构自身具有面积大以及容易开裂的特点，因此，给建筑结构以及使用带来较大的安全威胁，针对这种现象的出现，相关人员应针对出现裂缝的原因，采取相应的措施很好的解决这一问题，促进建筑行业的快速发展，从而满足人们日益增长的物质生活需求。
一、大体积混凝土的概述
一般情况下，大体积混凝土即最小断面尺寸超过800mm，与此同时，水化热现象导致内部出现的最高温度同外界大气中的温差大于25oC。施工人员在对其进行相应的施工时，应通过使用相关的技术措施，对混凝土结构中因水化热导致的内外温差进行合理的处理，对温度应力进行科学的解决，同时，严格控制裂缝生产的一种混凝土结构。
大体积混凝土本身具有钢筋较密、体形较大及工程结构较厚等特点，同时使用较多量的混凝土，其施工技术要求较高、条件较复杂，需采用连续性的方式进行浇筑，其温度应力以及内外温差均较大；除此之外，在对混凝土结构进行施工时，还应满足刚度、强度、整体性以及耐久性等方面的需求。基于混凝土结构自身的特点，以及建筑物的需求，大体积混凝土结果逐渐在土木工程建设中占据举足轻重的地位。
二、大体积混凝土结构出现裂缝的原因
大体积混凝土结构出现裂缝的原因可以分为以下几种，一种为材料型裂缝，该种原因主要是由非受力变形而导致的，是由混凝土的收缩引起以及温度应力引起的。另外一种为结构型裂缝，该种原因主要由外荷载导致的，其包含常规结构计算中的主要应力和其他结构的次应力导致的受力裂缝。在此，针对混凝土材料型裂缝进行相应的分析，依据材料裂缝出现的原因主要将其分为以下几种：
（一）温度裂缝
该种裂缝出现的主要原因为温差。在施工人员对混凝土结构进行施工时，可以将其分为以下三种。第一种温差：混凝土浇筑初期，出现较多的水化热，基于混凝土结构导热效果不好，因此，水化热不易散发出来，积聚在混凝土结构中，进而使混凝土结构内部温度呈现上升趋势，同时，混凝土表面温度为室外环境中的温度，从而就出现温差，这种温差在混凝土结构初期出现的拉应力大于混凝土抗压强度之时，就会出现裂缝现象；第二种温差：在对混凝土结构实施拆模前后，其表面温度出现显著的降低，这种现象的出现，也极易出现裂缝现象；第三种温差：混凝土结构内部的温度上升到最高时，混凝土结构内部的温度逐渐散发，进而达到最低的或者是使用的温度，其温度同混凝土结构中的最高温度差就是混凝土结构中的内部温差。综上所述，这三种温差均易导致混凝土结构出现裂缝现象，其中，水化热导致的位差为出现裂缝的主要因素。
（二）收缩导致混凝土结构出现的裂缝
1.塑形收缩
所谓塑形收缩是指混凝土结构硬化前位于塑性阶段时出现的收缩。该种现象在以下几种状况中易导致混凝土结构出现裂缝现象，第一、混凝土结构在进行均匀沉降时受钢筋的限制，进而导致混凝土出现不规则的裂缝；第二、混凝土在进行新搅拌时，拌合物中的颗粒之间充满水，若对其不能进行较好的养护，使混凝土结构表面失水速度超过内部水向表面转移的速度时，会使毛细管中出现负压，进而使混凝土结构出现收缩裂缝现象。
2.干燥收缩
一般情况下，干燥收缩是指在混凝土结构的养护工作停止时，在没有饱和状态中的空气中，凝胶空以及毛细孔中的吸附水出现损失状况，从而出现不可逆转的收缩现象。混凝土结构表面干燥收缩快，但是混凝土结构内部干燥收缩较慢，因此在混凝土结构表面的干燥收缩受到内部的约束，在混凝土结构表面出现拉应力，最终导致混凝土结构出现裂缝现象。
3.自收缩
在混凝土实施浇筑完成后，纵使其内部水份没有向环境散失，也会因水化现象的消耗而减少，从而使毛细管中的水份出现不饱和装态，出现负压，导致混凝土自收缩开裂。
三、针对大体积混凝土结构出现裂缝现象采取的相应技术措施
综上所述，混凝土结构出现裂缝的主要原因为温差以及收缩，相关工作人员为了有效的避免或者是减少混凝土结构裂缝现象的出现，就应该尽可能的降低混凝土结够的温差以及缩小减小混凝土的收缩等。具体措施如下：
（一）选择优质的水泥
通过上述得出，温差是由通过水化热现象而出现的，因此，若想减小温差应尽可能的降低水化热现象。针对这种现象的出现，为了更好的实现水化热降低，就应该尽可能的选择早期水化热较低的水泥。水泥中的水化热主要是通过矿物成分以及细度来计算的，因此，要更好的实现水泥水化热的降低，应选择科学合理的矿物组成，同时，对水泥的细度模数进行相应的调整，硅酸盐水泥中的主要矿物为C3S、C2S、C3A以及C4AF。通过相关实验证明，水泥中富含C3S以及C3A成分的，其水化热较高。基于这种现象的出现，为了更好的减少水泥中的水化热，应降低成分中的C3S以及C3A。与此同时，水泥的细度也会影响水化热的速度，因此在不影响水泥活性的状况下，尽可能的减少水泥的细度，通过相关实验表明，表面积增加100cm2/g，一天水化热增加17—21J/g，七天以及20天均增加4—12J/g。
（二）掺加粉煤灰
为了更好的降低水化热，我们可以选用降低水泥用量的措施。在水泥中掺加粉煤灰，主要有以下几方面的作用，第一、粉煤灰中的富含大量的铝氧化物以及硅氧化物，其中二氧化硅含量为40—60%，三氧化二铝含量为17—35%。粉煤灰中硅氧化物可以同水泥中的水化产物进行二次反应，为其活性的首要来源，可取带部分水泥，进而降低混凝土的热胀；第二、基于粉煤灰颗粒比较细，从而增加二次反应的界面，进而在混凝土中更加均匀的分散；第三、粉煤灰中的火山灰反应可以对混凝土内部的孔结构进行相应的改善，降低孔隙率，从而细化孔结构，促进分布合理，进而使硬化后的混凝土更加紧密，减少收缩值等等。
参考文献：
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