论文部分内容阅读
摘 要：文章通过简单分析混凝土裂缝与温度变化的因果关系，制定了系列的控制措施，以提高工程建设质量，进一步完善施工过程中的理论体系，为现代化建筑提供较为可靠的技术保证，值得参考。
关键词：混凝土；温度变化；裂缝原因；控制方法
一、工程概况
某学院机电实验楼工程，为地下一层地上十六层框剪结构，总建筑面积为30120.5m2。地下室面积约为14000㎡，地下室底板混凝土施工属于大体积施工，施工时间是7月中旬，天气属于炎热天气，那么大的面积混凝土给施工单位带来了很大的难处。施工单位积极组织施工方案，降温措施，防止高温带来裂缝问题等，都是施工单位面临的难题，以下便是在施工中的一点体会。混凝土施工应着重解决原材料的选择、配合比水化热优化、测温和大体积混凝土施工等技术难题，该项目部重点有效地控制了地下室底板及楼面混凝土裂缝，得到了良好的效果。
二、造成混凝土大体积裂缝原因
混凝土之所以会出现裂缝是因为其结构中产生了一系列的收缩或膨胀拉力。水泥在结构断面的大量使用使水化时产生的大量水化热很难散出，形成变化大的温度和收缩力，从而造成对结构体的破坏，进而出现裂缝。
（一）纵贯结构体裂缝。混凝土自身的体积会因为温度的降低而收缩，也会因为其自身多余水分的蒸发而变形，当对混凝土进行大体积的降温时，由于有来自地基及结构框架边界的限制，强大的拉应力就会在结构体内部产生。当混凝土的抗拉承受能力小于拉应力时，贯穿混凝土截面的裂缝便会出现，这种现象会造成无法弥补的损害。
（二）结构体表裂缝。当浇筑混凝土的工作完成后，混凝土的温度因巨大的水化热而骤然上升，内部水泥水化热虽很难散出，但结构体表一般散热很快，该情况造成的内外温差，使建筑体结构外部和内部形成不同的力，当抗拉能力无法承受这种强度时，在其表面便会形成裂缝。除此之外，如若混凝土出现大程度的坍圮，也会因结构体表面水分蒸发使体积缩小而出现裂缝。
三、裂缝的防控措施
（一）检测和控制温度。温度在各区域的变化情况要进行及时地记录检测，温度应力在各个点的多少应详细计算出，混凝土在浇筑过程中应是连续无间断的，并随时监测混凝土结构体的储备强度，最大限度的避免发生裂缝的情况。
（二）结构限制的缩减。对于形变而产生的裂缝，存在的限制约束是其形成的必然因素。位于地下室结构中的底板，势必要受到来自各方面的约束限制。如果能够建立缓冲层或是滑动层于地基和底板两者之间，则可大大减轻构造所受到的约束程度和限制力，自由度伸缩的加大使得形变变化产生的拉应力得以释放。
（三）利用保温养护混凝土。浇筑工作完成后，需用抹灰板将混凝土表面压实，并用长刮尺将其均匀刮平；然后利用抹灰板把它压实整平在初凝之前，以避免混凝土产生收缩性质的裂缝。养护工作应紧跟在压紧、整平之后进行。覆盖是一项很好的保温措施，可以利用塑料薄膜、麻袋等材料，最好覆盖时每一种材料都使用两层，一定要严禁仔细地进行覆盖工作，搭接的边幅要大于十厘米，边边角角处的接口拼接一定要严实紧凑。此外，为了不出现温度裂缝应该使用到科技手段，利用计算机进行全天候测温。在混凝土养护时期，浇水量的多少应根据它的实际情况而确定，原则上讲，浇水的时间最起码要多于两个星期，昼夜都包含。
（四）钢筋构造的合理配置。虽然配置钢筋这种方法并不能阻止出现裂缝，但它在一定程度上可以很好地约束裂缝的延伸扩展。在实际的工程实施中，运用密而细的钢筋是一种可行性非常高的措施。至于配筋率的大小，不同学者有着不一样的见解，目前也没有确切的定论，但明显认知统一的是当配筋率超过百分之一时，裂缝并没有被明显控制的效果，除此将配筋率调控在百分之零点八左右却是具有很高的参考借鉴价值。
（五）建立适当的伸缩缝。由于裂缝的出现受约束力影响，工程建设中便可以通过缩短独立结构中的长度以减轻其受到的约束作用力，即将一个比较庞大的结构体分解成许多个长度较小的结构单元。这样做的原理是伸缩缝的建立可以释放部分因温度变化引起的形变，不至使结构因约束的拉应力而开裂。当然这项措施有很多弊端，比如它会使结构体的整体性遭到破坏，在今后的维护、施工乃至建筑的抗震性等方面都会带来影响，尤其是作为地下室来讲，会影响到使用上的便利性，并且存在安全隐患，很可能会发生渗透、泄漏等，情况多变不易预防控制。
（六）水化热的限制。水泥用量应尽量缩减，同时为减少水化热应尽可能使用低热水泥。矿渣水泥作为混凝土的一种，可以用到地下室的底板建造中，目的是尽可能的减少水泥在水化过程中产生的热量，以此来阻止结构体内部温度的过度升高。为使混凝土能有较好的抗裂程度，骨料不同粗细的含泥量应该进行调控，并且石子所占的比例最好小于百分之一。将煤的灰烬磨成非常细小的粉末适量拌入其中，可以代替少量的水泥，降低其产生的水化热，从而调节温度减少裂缝的发生，并且可以改善土体的亲和性，使混凝土的可泵性大幅度提升。若想通过改变混凝土的性质及增加凝结作用的时间，可以添加一些适当的外加剂来降低裂缝发生的概率。
（七）材料品质的选控。（1）混凝土的选择。抗拉性能好、水化热低和收缩值小的水泥是较为理想的选择材料。骨料也应选择高质量高品质的，因为这些因素都与结构的裂缝成因有着千丝万缕的关联。另外，混凝土受拉性能的改善也可以通过加入纤维来进行处理。（2）外加剂的选用。正确恰当的使用外加剂也是非常关键的步骤，对裂缝的控制有不容忽视的作用。很多外加剂的配置可用作混凝土的补偿，使建筑结构的构件抗裂能力得到一定程度上的提升。当然，毕竟外加剂只是作为掺合料来使用，选用较低等级强度的混凝土是至关重要的。
四、结语
工程设施安全是关乎民生的大事，文章针对地下室底板大体积混凝土温度裂缝问题，找出其成因并提出行之有效的预防控制措施，为优化实验方案和日后工程实践提出参考依据，旨为推动我国建筑工程的可持续发展。
参考文献
[1] 王星.地下室墙体混凝土裂缝的控制措施分析[J].建材与装饰，2012（18）：50.
[2] 刘梅忠.探析大体积混凝土裂缝成因及防裂施工技术[J].中华民居，2011（07）：499-500.
关键词：混凝土；温度变化；裂缝原因；控制方法
一、工程概况
某学院机电实验楼工程，为地下一层地上十六层框剪结构，总建筑面积为30120.5m2。地下室面积约为14000㎡，地下室底板混凝土施工属于大体积施工，施工时间是7月中旬，天气属于炎热天气，那么大的面积混凝土给施工单位带来了很大的难处。施工单位积极组织施工方案，降温措施，防止高温带来裂缝问题等，都是施工单位面临的难题，以下便是在施工中的一点体会。混凝土施工应着重解决原材料的选择、配合比水化热优化、测温和大体积混凝土施工等技术难题，该项目部重点有效地控制了地下室底板及楼面混凝土裂缝，得到了良好的效果。
二、造成混凝土大体积裂缝原因
混凝土之所以会出现裂缝是因为其结构中产生了一系列的收缩或膨胀拉力。水泥在结构断面的大量使用使水化时产生的大量水化热很难散出，形成变化大的温度和收缩力，从而造成对结构体的破坏，进而出现裂缝。
（一）纵贯结构体裂缝。混凝土自身的体积会因为温度的降低而收缩，也会因为其自身多余水分的蒸发而变形，当对混凝土进行大体积的降温时，由于有来自地基及结构框架边界的限制，强大的拉应力就会在结构体内部产生。当混凝土的抗拉承受能力小于拉应力时，贯穿混凝土截面的裂缝便会出现，这种现象会造成无法弥补的损害。
（二）结构体表裂缝。当浇筑混凝土的工作完成后，混凝土的温度因巨大的水化热而骤然上升，内部水泥水化热虽很难散出，但结构体表一般散热很快，该情况造成的内外温差，使建筑体结构外部和内部形成不同的力，当抗拉能力无法承受这种强度时，在其表面便会形成裂缝。除此之外，如若混凝土出现大程度的坍圮，也会因结构体表面水分蒸发使体积缩小而出现裂缝。
三、裂缝的防控措施
（一）检测和控制温度。温度在各区域的变化情况要进行及时地记录检测，温度应力在各个点的多少应详细计算出，混凝土在浇筑过程中应是连续无间断的，并随时监测混凝土结构体的储备强度，最大限度的避免发生裂缝的情况。
（二）结构限制的缩减。对于形变而产生的裂缝，存在的限制约束是其形成的必然因素。位于地下室结构中的底板，势必要受到来自各方面的约束限制。如果能够建立缓冲层或是滑动层于地基和底板两者之间，则可大大减轻构造所受到的约束程度和限制力，自由度伸缩的加大使得形变变化产生的拉应力得以释放。
（三）利用保温养护混凝土。浇筑工作完成后，需用抹灰板将混凝土表面压实，并用长刮尺将其均匀刮平；然后利用抹灰板把它压实整平在初凝之前，以避免混凝土产生收缩性质的裂缝。养护工作应紧跟在压紧、整平之后进行。覆盖是一项很好的保温措施，可以利用塑料薄膜、麻袋等材料，最好覆盖时每一种材料都使用两层，一定要严禁仔细地进行覆盖工作，搭接的边幅要大于十厘米，边边角角处的接口拼接一定要严实紧凑。此外，为了不出现温度裂缝应该使用到科技手段，利用计算机进行全天候测温。在混凝土养护时期，浇水量的多少应根据它的实际情况而确定，原则上讲，浇水的时间最起码要多于两个星期，昼夜都包含。
（四）钢筋构造的合理配置。虽然配置钢筋这种方法并不能阻止出现裂缝，但它在一定程度上可以很好地约束裂缝的延伸扩展。在实际的工程实施中，运用密而细的钢筋是一种可行性非常高的措施。至于配筋率的大小，不同学者有着不一样的见解，目前也没有确切的定论，但明显认知统一的是当配筋率超过百分之一时，裂缝并没有被明显控制的效果，除此将配筋率调控在百分之零点八左右却是具有很高的参考借鉴价值。
（五）建立适当的伸缩缝。由于裂缝的出现受约束力影响，工程建设中便可以通过缩短独立结构中的长度以减轻其受到的约束作用力，即将一个比较庞大的结构体分解成许多个长度较小的结构单元。这样做的原理是伸缩缝的建立可以释放部分因温度变化引起的形变，不至使结构因约束的拉应力而开裂。当然这项措施有很多弊端，比如它会使结构体的整体性遭到破坏，在今后的维护、施工乃至建筑的抗震性等方面都会带来影响，尤其是作为地下室来讲，会影响到使用上的便利性，并且存在安全隐患，很可能会发生渗透、泄漏等，情况多变不易预防控制。
（六）水化热的限制。水泥用量应尽量缩减，同时为减少水化热应尽可能使用低热水泥。矿渣水泥作为混凝土的一种，可以用到地下室的底板建造中，目的是尽可能的减少水泥在水化过程中产生的热量，以此来阻止结构体内部温度的过度升高。为使混凝土能有较好的抗裂程度，骨料不同粗细的含泥量应该进行调控，并且石子所占的比例最好小于百分之一。将煤的灰烬磨成非常细小的粉末适量拌入其中，可以代替少量的水泥，降低其产生的水化热，从而调节温度减少裂缝的发生，并且可以改善土体的亲和性，使混凝土的可泵性大幅度提升。若想通过改变混凝土的性质及增加凝结作用的时间，可以添加一些适当的外加剂来降低裂缝发生的概率。
（七）材料品质的选控。（1）混凝土的选择。抗拉性能好、水化热低和收缩值小的水泥是较为理想的选择材料。骨料也应选择高质量高品质的，因为这些因素都与结构的裂缝成因有着千丝万缕的关联。另外，混凝土受拉性能的改善也可以通过加入纤维来进行处理。（2）外加剂的选用。正确恰当的使用外加剂也是非常关键的步骤，对裂缝的控制有不容忽视的作用。很多外加剂的配置可用作混凝土的补偿，使建筑结构的构件抗裂能力得到一定程度上的提升。当然，毕竟外加剂只是作为掺合料来使用，选用较低等级强度的混凝土是至关重要的。
四、结语
工程设施安全是关乎民生的大事，文章针对地下室底板大体积混凝土温度裂缝问题，找出其成因并提出行之有效的预防控制措施，为优化实验方案和日后工程实践提出参考依据，旨为推动我国建筑工程的可持续发展。
参考文献
[1] 王星.地下室墙体混凝土裂缝的控制措施分析[J].建材与装饰，2012（18）：50.
[2] 刘梅忠.探析大体积混凝土裂缝成因及防裂施工技术[J].中华民居，2011（07）：499-500.