大体积钢筋混凝土基础板温度收缩裂缝的控制研究

摘 要：钢筋混凝土基础板温度收缩裂缝的成因十分复杂，它涉及工程建设的方方面面。如果不采取措施加以控制，那么对工程建设的伤害是巨大的，甚至还会导致建筑倒塌的严重后果。本文试图阐述大体积钢筋混凝土基础板的基本特点，分析大体积钢筋混凝土基础温度收缩裂缝的基本原因，并采用较为成熟的办法来对钢筋混凝土的温度进行控制，达到防止裂缝产生的目的。

关键词：钢筋混凝土；裂缝；工程

1 前言

关于大体积钢筋混凝土，目前的定义不一。我国GB 50496-2018《大体积混凝土施工标准》里规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1米的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土。其他国家对大体积混凝土有另外不一样的定义。但实际上，无论是哪一种定义，都逃不开混凝土内部的结构尺寸以及混凝土内外部的温差值等范畴。当前，大体积混凝土基础温度收缩裂缝的控制已经成为行业内深入思考的一个课题，而建筑物常见的问题就是出现裂缝。

裂缝是建筑物中普遍存在的问题，当前控制裂缝的基本原则，主要集中在三个字，一个是抗，一个是放，一个是防。一般来说，建筑物的约束拉应力与裂缝产生息息相关，如果建筑物没有产生相对的约束应力，那么其结构就不会产生变形，建筑物也留有变形的余地，就可以尽可能避免裂缝的产生。但约束应力一旦超过混凝土的抗拉强度，就会造成裂缝，因此，在建筑上通常以提高混凝土结构拉伸的方法来抵抗建筑物的裂缝和变形。所以，行业内很多的施工标准是在钢筋的分布上进行合理的分配，尽量减少建筑物内部约束的各种制约因子，使建筑物在一定的数值之内可以进行自由的变位，这样就能够防止裂缝的产生。在当前的工程施工过程当中，要根据建筑物的实际情况，采取适宜的措施，才能达到事半功倍的效果。

2大体积钢筋混凝土基础板的基本特点

当前混凝土的结构基础形式，决定了混凝土的温差和收缩变化，如果采取相关措施，也难以进行处理，建筑物就会产生裂缝。如果要防止建筑物出现裂缝，那么就一定要了解大体积钢筋混凝土基础板的基本特点，只有深入了解其特点，才能够采取相应的措施，来防止建筑物裂缝的产生。

2.1防水要求

为了保证建筑物的安全，避免裂缝产生，要对建筑物进行防水施工，达到减少温度收缩裂缝的目的。如果没有做好防水施工，就有可能导致基础板出现裂缝。裂缝一旦出现，不仅会对建筑物产生伤害，而且也会对住户产生很大的困扰。因此，大体积钢筋混凝土基础板的基本特点，就是要求一定要做好防水。一旦出现较长时间的雨天，能够让建筑物抵挡过多的水渗入，这样就能够增加建筑物的寿命。

2.2结构面断裂尺寸大

在建筑物混凝土浇筑作业完成之后，由于水泥的特性，混凝土内部的温度会有一定的变化，在初期，混凝土升温的程度不高，所产生的拉应力也不算太大，但是随着混凝土的温度逐渐降低，其内部所产生的拉应力会慢慢加大，导致建筑物开裂。一旦这种情况发生，裂缝的程度就会加深，对建筑物损害极大。因此，防止裂缝程度加深，已成为当前建筑工程中必须要注意的问题。作为建筑工程的负责人及施工人员，必须采取相关措施来防止结构面断裂尺寸过大，否则后续处理起来会比较棘手。

2.3有特定的解决办法

控制裂缝不能完全参照某些特定常规的方法，如复杂的冷却系统或者采用低热水泥浇筑等。一般采用的方法就是进行温度控制，降低混凝土的温差。这是解决裂缝产生的重要措施和常用方法。混凝土在降温幅度上如果能够延缓，能起到良好的效果。因此，延缓它的降温速度，尽可能让混凝土缓慢地分段降温，对于防止建筑物裂缝产生是相当有效的。如前所述，控制裂缝产生应该要遵循科学的处理原则，如加强建筑物的养护、改进建筑物的构造设计等。

3大体积钢筋混凝土基础温度收缩裂缝的特征和产生原因

裂缝属于强度理论的范畴，它的扩张程度就是材料的破损程度。当前，工程结构裂缝问题普遍存在，而且成因十分复杂，因此必须要弄清楚裂缝的程度以及成因，才能更好解决裂缝产生的问题。

3.1大体积钢筋混凝土基础温度收缩裂缝的特征

深层裂缝、贯穿裂缝和表面裂缝，是行业内对裂缝进行的分类。深层裂缝，是指裂缝的部分切断了结构的断面，这种裂缝对于建筑物具有非常大的危害性，在施工当中是绝对不允许出现的。一旦出现，建筑物可能存在较大的居住风险。贯穿裂缝是指切断了结构的断面，破坏了建筑物结构的稳定、持久以及防水，影响建筑物的正常使用，这种裂缝对建筑物的损害也较大，因此当前的工程施工，要想方设法杜绝贯穿裂缝的产生。表面裂缝是因建筑物表面温度的冷却而引起，这种裂缝程度较轻，通常出现在混凝土遇到寒冷天气或者施工人员过早地降低建筑物表面的温度的情况下，这种裂缝虽然对建筑物伤害不大，但是在施工过程中也应当及时地防止。无论是哪一种裂缝，都要采取相关的措施予以制止，防患于未然，在建筑物还未建成的时候，就要把各种常见问题考虑清楚，比如裂缝的分类以及裂缝产生的常见原因，一一考虑进去，做到心中有数。

3.2大体积钢筋混凝土基础温度收缩裂缝产生的基本原因

3.2.1变形变化引起裂缝

建筑物使用久了会产生一定的变形，当变形得不到满足时，就会产生一定的应力。应力如果在正常数值之内，就不会引起裂缝产生。但一旦应力超过了建筑物的拉伸强度，裂缝就会难以避免。要控制这一类裂缝，需从原因出发，一方面增强建筑物适应变形的能力，另一方面则要提高建筑物材料的强度，简单来说就是让建筑能够更加长久。当前，经过多年实践，已经有相当成熟的一套办法来解决建筑物的变形变化问题，从而能够减少建筑物裂缝的产生。

3.2.2荷载引起裂缝

许多结构物的工作状态和常规计算模型有一定的差距，荷载裂缝的形成是由于外荷载的直接应力引起。这种主要应力是按照常规计算而来的，即在建筑物落成之前，计算好建筑物的外荷载应力。外荷载作用是引起建筑物荷载裂缝的重要原因。也就是说，建筑物落成之后，其他东西对建筑物产生了外力。荷载过高，建筑物没有办法再保持原来的状态，就会产生内部上的变化，表现为裂缝。荷载是当前建筑物产生裂缝的常见原因，一般来说可以采取表面修复、结构补强、水泥压力灌注等等方法进行解决。

3.2.3内外温差产生应力而引起裂缝

在浇筑时期，混凝土内部会产生大量的水泥水化热，内部的温度会快速上升，前期由于混凝土自身的散热条件等因素影响，热量会跑到大气当中。后期混凝土内部的散热条件逐渐变差，散发热量难度增大，使混凝土内部的温度急剧上升，尤其是在浇筑后的几天，内部的温度可以达到一个顶峰，这时，混凝土内部温度过高，而表面温度过低，就会形成一个温差上的梯度。这种温差梯度会使混凝土内部产生拉应力。一旦混凝土的抗拉强度被这种拉应力超过，就会导致建筑物产生裂缝。这种情况在施工过程当中经常出现，当前较为成熟的办法是降低混凝土内外部的温差梯度，不让内外温差过大，以尽量避免建筑物产生过高的应力。

4大体积钢筋混凝土基础板温度收缩裂缝的控制

在大多数的工程项目当中，钢筋混凝土的裂缝是普遍存在的问题，许多工程技术人员都在思考能不能采取行之有效的措施限制或者控制钢筋混凝土裂缝的产生。经过多年实践，现在常用的处理方法是采取综合措施，包括选择有利于抗拉性能的换混凝土级配、合理选择结构形式、采取保温保湿的养护技术等，以避免裂缝的产生。但要注意的是，必须根据有效的防止裂缝的效果。

4.1合理使用混凝土材料

在工程项目开始之前，应该合理地选用水泥的品种，根据施工条件，尽量选择级配良好的石子来进行工程项目施工。如果是粗骨料，那么要针对石子的大小、每立方混凝土的使用水量、混凝土温度等进行相应控制。如果是细骨料，那么要以粗砂为主，每立方混凝土的温度要适宜，减少混凝土的收缩程度。合理地使用混凝土的材料，是防止建筑物出现裂缝的重要因素。当前行业内对于混凝土的材料要求较高，级配一定要达到相关的标准，并且在使用材料的过程当中，要按照特定的程序进行，这样才能够提升建筑物的质量，防止裂缝的产生。

4.2掺杂正确的外料

在工程项目完工之后，可以根据工程的实际情况适当掺杂外料，主要是为了防止混凝土温度升高，减少混凝土的收缩。第一是减水剂，在混凝土中其他成分不变化的情况下，掺入减水剂可以提高混凝土早期和后期的强度，这种方法可以降低水泥的使用量，从而在混凝土的拉伸强度上有所提升。水化热会随水泥用量的降低而降低。第二是膨胀剂。混凝土当中如果掺入膨胀剂，那么在养护期间，其能转变为预压应力存在混凝土结构当中，在一定程度上可以阻止混凝土开裂，即使不能避免，也能减轻或者延迟。膨胀剂发挥作用的时间是两个月以后，这与工程施工中出现裂缝的时间基本一致，因此效果良好。

4.3完善施工的技术

一是降低混凝土的入模温度。在建筑施工现场，要安排专门的工作人员对混凝土的浇筑时间以及等待时间进行专门的控制，并在混凝土的运输管道上为混凝土进行散热，而在现场施工过程当中，一定要准备好水源，经常给混凝土运输车浇水散热。同样，还可以降低原材料的入机温度，采取喷水的方式来降低砂石等原材料的入机温度。石子和水的比热容不一样，而这两者都是使混凝土温度升高的主要原因。因此加水搅拌就能使混凝土温度降低。另外，施工技术是关乎建筑物质量的重要影响因素，如果施工技术非常完善，那么建筑物出现裂缝的可能性会很小，因此当前行业对于施工技术的要求越来越高，以提升建筑物的质量，防止裂缝的产生。

4.4严密监测温度

混凝土的内部温度变化，直接关系到建筑物是否产生裂缝，因此掌握混凝土内部的温度变化情况，有利于工作人员及时调整养护的措施。在当前的工程建筑当中，对大体积的钢筋混凝土基础板进行温度上的监测与控制以及进行应力监测，是非常有必要的。对建筑物进行养护的依据就是严密地监测混凝土内部的温度，特别是在工程早期完成的时候，混凝土内部温度上升较快，对此要采取有效的解决措施，按照先频后疏的原则来进行处理，以确保混凝土内部的与外部的温差不会形成较大的差距。严密地监测建筑物的温度可以有效地防止建筑物出现裂缝，这是较为常用的一种办法。

4.5提升养护技术

为了防止裂缝的产生，行业内不断地加强对建筑物的养护技术。要提升养护技术，就要充分了解当前建筑物的特点、具体的养护技术要点和注意事项。其中一个行之有效的办法是对建筑物进行保温，降低混凝土的内部与外部的温差。对建筑物进行养护的过程中，应该充分提升混凝土的抗裂能力，防止裂缝产生，同时要保持一定的湿度与抗风程度，让其内部的温差梯度不超过一个特定值，使混凝土能够在良好的环境中得到养护，达到稳固建筑物的目的。在混凝土浇筑工作完毕之后，应该进行保温处理，时间应超过半个月，保持混凝土表面的湿润，同时要控制混凝土的降温速度以及内外温差值。此外，在模板被拆除之后，应采取相关的措施应对寒冷和干燥的天气。

4.6改善边界条件

因为受到一定的约束，建筑物会产生结构上的开裂，如果建筑物的结构没有受到约束，那么任意的变形都不会使建筑物内部的结构产生内力，不会导致裂缝的产生，因此如何降低结构所受到的约束是一个值得思考的重要问题。当前采取的措施，一般是设置应力缓和沟，目的是将结构表面的拉应力减少一部分，可以有效地防止建筑物表面出现裂缝。还有一种方式是设置滑动层，在建筑物的接触面上设置滑动层，可以在较大程度上减少建筑物的外约束力，而且对于减少温度应力也会起到一定的效果。

5结论

裂缝是导致建筑物产生质量问题的重要因素，当前行业内已经形成了一套成熟的处理裂缝的做法和措施，尽管如此，由于在施工过程中的不规范以及混凝土质量问题，在建筑物中避免会出现裂缝，这种情况下，就一定要采取抗、放、防这三种措施。这三种措施是相辅相成的，无论是哪一种防控的技术，都离不开这三个措施的范畴。一定要保证混凝土入模时进行严格把关，并且对混凝土进行温度监测，以避免建筑物裂缝的产生，为保证建筑物安全提供保障。

参考文献

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