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【摘 要】 在大体积混凝土施工时，准确计算混凝土拌和温度、混凝土出机温度、混凝土绝热温升、混凝土内部实际温度、混凝土表面温度及混凝土内部与表面温差，有利于选取适宜的施工工艺、采取相应的降温与养护措施，从而避免出现混凝土温度裂缝，以保证混凝土结构的工程质量。本文主要就是针对大体积混凝土裂缝原因分析及控制措施来进行分析。
【关键词】 大体积混凝土；裂缝原因；控制措施
随着全国各地工程规模日趋扩大，结构形式日益复杂，工业与民用建筑中大体积混凝土越来越多。在大体积混凝土工程施工中，由于设计、材料、施工操作等原因，造成混凝土在施工过程中产生裂缝。大体积混凝土的裂缝对施工及其构筑物危害很大，不仅会降低结构的使用功能，而且会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化，降低材料的耐久性，影响结构的承载力。所以在施工时一定要严格把关，精心选择原材料、采用合理的施工方法，做好混凝土早期养护及其预防发生的措施，把混凝土的裂缝减少到最低限度，以避免危害结构的裂缝的产生。
1、大体积混凝土的界定
大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构。与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚，体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。
大体积混凝土在硬化期间，一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热，使结构件具有“热涨”的特性；另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性，两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构，导致结构出现裂缝。因而在混凝土硬化过程中，必须采用相应的技术措施，以控制混凝土硬化时的温度，保持混凝土内部与外部的合理温差，使温度应力可控，避免混凝土出现结构性裂缝。
2、大体积混凝土裂缝产生的原因
在大体积混凝土施工过程中，混凝土很容易出现裂缝。按裂缝深度不同可以分为贯穿性裂缝、深层裂缝、表面裂缝。其原因有多种，比如受到膨胀、收缩或者沉降等变形方式会导致裂缝出现；外添加剂、养护不到位或者内热也会引发外部负荷的问题，并且到现在为止，还没有很好的避免的措施。具体来说，大体积混凝土施工中产生的裂缝主要原因有以下几方面：
2.1、水泥水化热。水泥水化的过程可以说是散热的过程。大体积混凝土结构断面的厚度较大，但表面系数却很小，致使水化热无法快速散开而聚集在结构内部，以致内部温度越积越高。又由于混凝土结构表面可以自然散热，随大气温度变化而变化，使里表温差增大。一般来讲，水泥的品种和用量与其发生水化作用时释放的热量有必然的联系，且水化热会随混凝土的龄期而增长。
2.2、温度的掌握不佳。大体积混凝土所产生的裂缝，大多数属于温度裂缝，其中表面裂缝又占绝大多数。由于贯穿裂缝将危及混凝土构件的稳定性和安全性，而少数表面裂缝在一定条件下，可能继续发展成贯穿裂缝，因此分析工程特性、气候变化等，合理地确定混凝土抗裂指标，稳定温度场，分缝分块，温控标准及防裂措施对于保证混凝土质量是至关重要的。
2.3、混凝土体积的收缩。混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化。当温度变化时，由于混凝土材料热胀冷缩，构件将产生不同程度的变形，引起彼此制约而产生应力。当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时，会产生温差裂缝。普通混凝土在空气中硬结，湿度发生变化时，体积会有所收缩，由此而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大。因此，若构件早期养护不良，极易产生收缩裂缝。
3、大体积混凝土裂缝的控制措施
3.1、设计方面
（1）合理确定混凝土评定试验龄期。对于大体积混凝土底板，应在满足抗弯及抗冲切计算要求的前提下，依据结构受力情况，合理确定混凝土评定试验龄期，打破正常的28天的评定验收龄期，利用混凝土60d或90d的后期强度，尽量采用C20～C35的混凝土，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑实体的温度升高。
（2）合理配筋。大体积混凝土除满足承载力要求外，还应在设计构造方面进行合理配筋，对混凝土结构抗裂有很大作用。配置的构造筋应尽可能采用小直径、小间距，则对预防开裂越有利。
（3）缓和地基对基础收缩时的侧向压力。在底板的地梁、坑内水沟等键槽部位，可用厚度为30～50mm的聚苯乙烯泡沫或沥青木丝板作垂直隔离，以缓和地基对基础收缩时的侧向压力。
3.2、材料选用方面
（1）合理选择水泥品种。由于水泥的品种、用量直接影响着水化热的多少及混凝土温升，大体积混凝土应尽量选用C3S及C3A含量低的中、低热水泥，如优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积混凝土。
（2）合理选用骨料。在骨料的选择上，应该选取粒径大、强度高、级配良好的骨料，这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减少用水量和水泥的用量，降低水化热，减少混凝土的收缩和泌水性，减小混凝土裂缝的延展。粗骨料宜采用连续级配，粒径在5～40mm，细骨料宜采用Ⅱ区中砂，并严格控制砂、石含泥量，石子控制在小于1%，砂子控制在小于1.5%。
（3）合理选用外加剂。在混凝土中加入适量的外加剂，可以改善混凝土的特性，减少水泥用量，减少混凝土的温升。同时可降低水化热释放的速度，延缓温度峰值出现的时间。国内当前用的掺合料主要是粉煤灰，外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂，在混凝土内掺水泥用量10%～12%的U型混凝土膨胀剂，以实现超长结构的无缝施工。
3.3、施工方面
（1）控制混凝土出机温度和浇筑温度。包括预冷拌合物原材料，使用冷水拌合，必要时可采取加冰拌和、砂石料遮阳覆盖、泵送管道用草袋包裹洒水降温等技术措施。
（2）预埋水管，降低最高温升。采用直径为25mm的薄壁钢管在一些混凝土浇筑分层中布置冷却水管，按照中心距1.5～3.0m交错排列，水管上下间距一般也为1.5～3.0m，并通过立管相连接。
（3）改进混凝土搅拌和振捣工艺。采用二次投料和二次振捣的新工艺，提高混凝土的强度。
（4）合理选择混凝土浇筑方案。可采用分层连续浇筑或分段分层踏步式推进的浇筑方法。一般情况下，应尽量采用分层连续浇筑。对于工程量较大，浇筑面积也大，一次连续浇筑层厚度不大，且浇筑能力不足时的混凝土工程，宜采用分段分层踏步式推进的浇筑方法。
（5）做好混凝土的泌水处理。应采取在侧模留设孔洞等措施将浇筑混凝土过程中形成的泌水排出坑外。
（6）混凝土的表面处理。先用长刮尺刮平，在初凝前用铁滚筒碾压数遍，再用木抹子打磨压实，以闭合收水裂缝。
（7）加强混凝土的养护。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜加草袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
（8）温度监测。应对混凝土的内表温度、顶面及底面温度，室外温度使用建筑电子测温仪测温进行监测，根据监测结果进行整理分析，每一测点的温度值及各测位中心测点与表层测点的温度值作为研究调整控温措施的依据，防止混凝土出现温度裂缝。
混凝土裂缝必须从原材料、设计、施工、养护等方面实施质量控制，对影响混凝土裂缝的各个施工环节要根据工程实际情况进行科学研究分析，制定经济有效的施工方案，这样就可任意有效地控制混凝土裂缝的产生和发展，最大限度地预防和控制裂缝产生，避免由于混凝土裂缝给工程和建筑物带来不必要的损失。
参考文献：
[1]范晓江，梁英花.大體积混凝土裂缝成因分析及控制措施[J].公路交通科技（应用技术版），2013，12：236-237.
[2]章辉.浅谈大体积混凝土裂缝的原因及其控制措施[J].陕西建筑，2013，03：21-23.
[3]周玲，董明光.大体积混凝土裂缝成因及控制措施[J].中华建设，2013，01：136-137.
【关键词】 大体积混凝土；裂缝原因；控制措施
随着全国各地工程规模日趋扩大，结构形式日益复杂，工业与民用建筑中大体积混凝土越来越多。在大体积混凝土工程施工中，由于设计、材料、施工操作等原因，造成混凝土在施工过程中产生裂缝。大体积混凝土的裂缝对施工及其构筑物危害很大，不仅会降低结构的使用功能，而且会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化，降低材料的耐久性，影响结构的承载力。所以在施工时一定要严格把关，精心选择原材料、采用合理的施工方法，做好混凝土早期养护及其预防发生的措施，把混凝土的裂缝减少到最低限度，以避免危害结构的裂缝的产生。
1、大体积混凝土的界定
大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构。与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚，体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。
大体积混凝土在硬化期间，一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热，使结构件具有“热涨”的特性；另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性，两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构，导致结构出现裂缝。因而在混凝土硬化过程中，必须采用相应的技术措施，以控制混凝土硬化时的温度，保持混凝土内部与外部的合理温差，使温度应力可控，避免混凝土出现结构性裂缝。
2、大体积混凝土裂缝产生的原因
在大体积混凝土施工过程中，混凝土很容易出现裂缝。按裂缝深度不同可以分为贯穿性裂缝、深层裂缝、表面裂缝。其原因有多种，比如受到膨胀、收缩或者沉降等变形方式会导致裂缝出现；外添加剂、养护不到位或者内热也会引发外部负荷的问题，并且到现在为止，还没有很好的避免的措施。具体来说，大体积混凝土施工中产生的裂缝主要原因有以下几方面：
2.1、水泥水化热。水泥水化的过程可以说是散热的过程。大体积混凝土结构断面的厚度较大，但表面系数却很小，致使水化热无法快速散开而聚集在结构内部，以致内部温度越积越高。又由于混凝土结构表面可以自然散热，随大气温度变化而变化，使里表温差增大。一般来讲，水泥的品种和用量与其发生水化作用时释放的热量有必然的联系，且水化热会随混凝土的龄期而增长。
2.2、温度的掌握不佳。大体积混凝土所产生的裂缝，大多数属于温度裂缝，其中表面裂缝又占绝大多数。由于贯穿裂缝将危及混凝土构件的稳定性和安全性，而少数表面裂缝在一定条件下，可能继续发展成贯穿裂缝，因此分析工程特性、气候变化等，合理地确定混凝土抗裂指标，稳定温度场，分缝分块，温控标准及防裂措施对于保证混凝土质量是至关重要的。
2.3、混凝土体积的收缩。混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化。当温度变化时，由于混凝土材料热胀冷缩，构件将产生不同程度的变形，引起彼此制约而产生应力。当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时，会产生温差裂缝。普通混凝土在空气中硬结，湿度发生变化时，体积会有所收缩，由此而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大。因此，若构件早期养护不良，极易产生收缩裂缝。
3、大体积混凝土裂缝的控制措施
3.1、设计方面
（1）合理确定混凝土评定试验龄期。对于大体积混凝土底板，应在满足抗弯及抗冲切计算要求的前提下，依据结构受力情况，合理确定混凝土评定试验龄期，打破正常的28天的评定验收龄期，利用混凝土60d或90d的后期强度，尽量采用C20～C35的混凝土，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑实体的温度升高。
（2）合理配筋。大体积混凝土除满足承载力要求外，还应在设计构造方面进行合理配筋，对混凝土结构抗裂有很大作用。配置的构造筋应尽可能采用小直径、小间距，则对预防开裂越有利。
（3）缓和地基对基础收缩时的侧向压力。在底板的地梁、坑内水沟等键槽部位，可用厚度为30～50mm的聚苯乙烯泡沫或沥青木丝板作垂直隔离，以缓和地基对基础收缩时的侧向压力。
3.2、材料选用方面
（1）合理选择水泥品种。由于水泥的品种、用量直接影响着水化热的多少及混凝土温升，大体积混凝土应尽量选用C3S及C3A含量低的中、低热水泥，如优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积混凝土。
（2）合理选用骨料。在骨料的选择上，应该选取粒径大、强度高、级配良好的骨料，这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减少用水量和水泥的用量，降低水化热，减少混凝土的收缩和泌水性，减小混凝土裂缝的延展。粗骨料宜采用连续级配，粒径在5～40mm，细骨料宜采用Ⅱ区中砂，并严格控制砂、石含泥量，石子控制在小于1%，砂子控制在小于1.5%。
（3）合理选用外加剂。在混凝土中加入适量的外加剂，可以改善混凝土的特性，减少水泥用量，减少混凝土的温升。同时可降低水化热释放的速度，延缓温度峰值出现的时间。国内当前用的掺合料主要是粉煤灰，外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂，在混凝土内掺水泥用量10%～12%的U型混凝土膨胀剂，以实现超长结构的无缝施工。
3.3、施工方面
（1）控制混凝土出机温度和浇筑温度。包括预冷拌合物原材料，使用冷水拌合，必要时可采取加冰拌和、砂石料遮阳覆盖、泵送管道用草袋包裹洒水降温等技术措施。
（2）预埋水管，降低最高温升。采用直径为25mm的薄壁钢管在一些混凝土浇筑分层中布置冷却水管，按照中心距1.5～3.0m交错排列，水管上下间距一般也为1.5～3.0m，并通过立管相连接。
（3）改进混凝土搅拌和振捣工艺。采用二次投料和二次振捣的新工艺，提高混凝土的强度。
（4）合理选择混凝土浇筑方案。可采用分层连续浇筑或分段分层踏步式推进的浇筑方法。一般情况下，应尽量采用分层连续浇筑。对于工程量较大，浇筑面积也大，一次连续浇筑层厚度不大，且浇筑能力不足时的混凝土工程，宜采用分段分层踏步式推进的浇筑方法。
（5）做好混凝土的泌水处理。应采取在侧模留设孔洞等措施将浇筑混凝土过程中形成的泌水排出坑外。
（6）混凝土的表面处理。先用长刮尺刮平，在初凝前用铁滚筒碾压数遍，再用木抹子打磨压实，以闭合收水裂缝。
（7）加强混凝土的养护。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜加草袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
（8）温度监测。应对混凝土的内表温度、顶面及底面温度，室外温度使用建筑电子测温仪测温进行监测，根据监测结果进行整理分析，每一测点的温度值及各测位中心测点与表层测点的温度值作为研究调整控温措施的依据，防止混凝土出现温度裂缝。
混凝土裂缝必须从原材料、设计、施工、养护等方面实施质量控制，对影响混凝土裂缝的各个施工环节要根据工程实际情况进行科学研究分析，制定经济有效的施工方案，这样就可任意有效地控制混凝土裂缝的产生和发展，最大限度地预防和控制裂缝产生，避免由于混凝土裂缝给工程和建筑物带来不必要的损失。
参考文献：
[1]范晓江，梁英花.大體积混凝土裂缝成因分析及控制措施[J].公路交通科技（应用技术版），2013，12：236-237.
[2]章辉.浅谈大体积混凝土裂缝的原因及其控制措施[J].陕西建筑，2013，03：21-23.
[3]周玲，董明光.大体积混凝土裂缝成因及控制措施[J].中华建设，2013，01：136-137.