【摘要】本文介紹了高層建筑大體積混凝土施工中常見裂縫的種類和表現，分析了裂縫產生的主要原因，闡述了施工中預防大體積混凝土開裂應采取的措施，總結得出高層建筑大體積混凝土裂縫防治的方法。

　　【關鍵詞】高層建筑,厚板基礎,大體積混凝土,裂縫 防治

　　近年來，隨著我國經濟的快速發展，越來越多的城市開始修建高層、超高層建筑，這些建筑的規模一般比較大，于是大體積混凝土澆筑組建成為高層建筑施工的重要形式，一般大體積混凝土是指厚度大于或者等于1.5m，并且寬度較大的混凝土，但是大體積混凝土施工存在一些質量問題，其中最為普遍的就是混凝土裂縫，因為在混凝土拌制施工過程中，水泥水化會產生大量的熱量，如果內部混凝土的熱量得不到排除，與外界的溫度差就會很大，最終導致混凝土出現裂縫。美國混凝土學會卻指出任何現澆混凝土其尺寸在達到一定程度，水泥在水化過程中就會出現體積變形問題，在大體積混凝土中一旦有裂縫出現，特別是由貫穿于結構的裂縫不但降低了混凝土的耐久性，削弱了構件的承載力，同時還會對建筑物的安全產生影響。因此，如何防止大體積混凝土的裂縫成為施工工作者的重視的問題。

　　一、大體積混凝土施工特點和裂縫類型

　　1、大體積混凝土結構的施工特點

　　(1)施工整體性較高：在大體積混凝土澆筑過程中，為了保證混凝土澆筑質量，要求混凝土連續澆筑，不得留有施工縫;

　　(2)混凝土澆筑使用量大：大體積混凝土澆筑所使用的混凝土量非常大;

　　(3)混凝土水化熱大：在澆筑過程中，水泥水化會產生大量的熱量，一方面混凝土內部的水化熱不能及時釋放出來，最終導致混凝土澆筑初期溫度快速升高，另一方面結構表面散熱面積較大，散熱較快，加大了混凝土內外溫差，內部混凝土的抗拉強度很低，當溫度應力超過了混凝土的抗拉強度就會在表面出現裂紋;在混硬化過程中內部溫度逐漸降低，產生一定量的收縮，由于新澆筑的混凝土受到基底的約束，會使接觸表面產生巨大的剪切應力，并在混凝土的正截面處形成拉應力，當混凝土截面的拉應力超過了混凝土本身的抗拉強度就會出現裂縫，嚴重時裂縫會貫穿于整個混凝土斷面，最終帶來嚴重的危害。

　　2、常見的裂縫類型

　　在大體積混凝土所形成的裂縫中，根據裂縫形狀分為貫穿型裂縫和表面型裂縫。

　　(1)貫穿型裂縫

　　這種裂縫包括溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉降等原因引起的，其裂縫特征為由界面向上延伸，在靠近基底處比較明顯，在上部不是很顯著，這種裂縫對結構的穩定性有很大的影響，同時對混凝土的耐久性、防水性能都產生了破壞。在混凝土澆筑過程中，施工技術人員沒有對內外溫度做好控制，當澆筑完成后，內部水化熱量大，沒有做好控溫措施，最終導致內部溫度應力超過了混凝土的抗拉強度，出現了貫穿型裂縫;當混凝土硬化過程中，內部混凝土熱量會急劇下降，混凝土產生收縮，當混凝土的收縮變形受到地基等邊界條件約束時，就會在混凝土內部產生拉應力，當這兩種收縮應力經過疊加后就會在混凝土的底面交界處出現貫穿型裂縫。

　　(2)表面裂縫

　　表面裂縫出現的形狀多變，但是以水平、豎直、龜裂居多，這種裂縫的產生于周圍的環境有很大的關系。大體積混凝土澆筑完成后，應該對混凝土內外溫差進行控制，對于混凝土表面一般覆蓋一層塑料薄膜、然后覆蓋一層草袋，同時要對內部進行降溫處理，但是在實際施工中，施工單位為了降低成本，沒有對環境溫度、內部溫度進行控制，當混凝土的內部應力超過了混凝土的抗拉強度，就會在表面出現裂縫，這種裂縫一般產生的較早，深度比較淺，但是表面裂縫容易產生應力集中，導致裂縫進一步擴展。

　　二、高層建筑厚板基礎大體積混凝土常見裂縫產生的原因

　　大體積混凝土澆筑過程中，一般不會受到外荷載作用，因此不會出現外荷載裂縫，但是在水泥水化過程中，會釋放出大量的水化熱，并且混凝土的體積較大，熱量得不到散失，最終溫度升高，混凝土出現變形，加之厚板基礎對混凝土邊界的約束，在混凝土水化初期，其體積變化受到了基礎混凝土的約束，混凝土處于受壓狀態，此時混凝土的強度較低，產生的壓應力比較小，當水泥在硬化過程中，混凝土的強度得到了增長，會產生較大的拉應力，內部水化所產生的熱量不容易散失，而外部混凝土表面的熱量容易散失，與內部出現了溫度差，當表面同時受到降溫時，就會產生巨大的拉應力，這樣的拉應力就會超過極限抗拉強度而出現了裂縫。

　　三、高層建筑厚板基礎大體積混凝土裂縫的防治措施

　　1、降低混凝土發熱量

　　(1)采用低水化熱的水泥品種

　　在施工過程中我們可在保證混凝土強度的前提下盡量減少水泥用量，并宜優先選用水化熱低、凝結時間較長的礦渣硅酸鹽水泥，以減少水泥水化熱，降低混凝土溫度。在選擇大體積混凝土所用水泥時，應當把混凝土的絕熱溫升和抗拉強度結合起來同時考慮，因為水化熱小的水泥強度發展緩慢，對防止混凝土開裂有一定的影響。

　　(2)摻加緩凝減水劑或早強減水劑

　　施工中經常應用摻加外加劑來改善水泥特性。對于大體積混凝土主要摻加緩凝減水劑或早強減水劑來提高混凝土早期強度，同等強度下減少用水量和水泥用量，延長混凝土達到最高溫度的時間，同時可減少干縮。一般來說，摻減水劑的混凝土早期溫度較低。

　　(3)采用較大粒徑的粗細骨料

　　實踐表明，采用較大粒徑的骨料配制同樣強度的混凝土，在水灰比相同的條件下水泥用量可減少40kg～50kg，用水量也會相對減少。如混凝土配制時采用細度模數較大的粗砂較采用細砂水泥用量及單位用水量都會減少，可以有效降低混凝土內部溫升。在實踐中，我們在厚大無筋或疏筋的大體積混凝土基礎中，摻加混凝土體積20%以下的符合規范要求的塊石來吸熱，可節省混凝土，降低混凝土水化熱。

　　2、有效降低大體積混凝土成型時的溫度

　　(1)控制澆筑溫度：在混凝土制備完成后，應該及時對混凝土溫度進場檢測，保證入模溫度控制在20℃以下，為了達到這個效果，可以在低溫季節或環境溫度較低的時間進行混凝土澆筑。

　　(2)在混凝土攪拌過程中水泥水化會產生一定的熱量，為了盡量降低這種水化熱帶來的影響，應該盡量控制砂石的溫度，可以將骨料堆放在涼棚內等措施，以降低砂石的溫度。

　　3、有效降低混凝土的內部溫度

　　基礎大體積混凝土施工前進行降溫管設計，水管一般采用25mm的薄鋼管，管距1m～1.5m。在混凝土施工時將管預埋，利用管中循環冷水來降低混凝土內部的溫度。冷卻時間一般為澆筑開始初期的5～10天。

　　4、加強養護

　　在混凝土澆筑完成后，應該及時對混凝土表面灑水進行濕潤，然后利用草袋進行覆蓋，以控制內外的溫差，草袋的覆蓋厚度應該根據施工大氣溫度進行確定，當室外溫度較低時，應該盡量延長草袋覆蓋時間，以緩解降溫時間和速度，保證混凝土表面不出現裂縫。

　　5、做好測溫

　　在基礎底板進行混凝土澆筑時，應該在底板的邊緣和中心部位做好測溫點布置，因為這些部位是溫度比較高，并且不容易散失的地方。測孔的深度控制在300mm為宜，這樣可以及時掌握混凝土內部相鄰部位與表面的溫度差，為防止裂縫出現提供參考意見。

　　四、結束語

　　對高層建筑厚板基礎大體積混凝土只要從材料、施工等方面采取一系列措施加以控制溫升，控制混凝土內外溫差，減少溫度應力,裂縫是可以避免的，混凝土質量能夠得到保證。

　　參考文獻

　　【1】趙志縉 李繼業 《高層建筑施工》 2009年

　　【2】龔仕杰 《混凝土工程施工新技術》 2008年

　　【3】涂鳴 《簡明混凝土結構設計手冊》 2009年