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摘 要随着建筑行业的不断发展，大体积混凝土越来越多的被应用到各种各样的实际工程之中。但是，由于混凝土内部蓄热量大，温度应力增大，使得混凝土裂缝的控制问题成为设计及施工中的一个急需解决的重大问题。文章就产生混凝土裂缝的原因及如何控制裂缝产生的措施进行简单分析，以作交流。
关键词建筑施工；大体积混凝土；裂缝；控制措施
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)052-0138-01
随着生产技术和生产力的不断提高，建设领域的逐渐扩大，大体积混凝土逐渐应用于大型钢筋混凝土结构。但是，由于混凝土内部蓄热量大，温度应力增大，使得混凝土裂缝的控制问题成为设计及施工中的一个急需解决的重大问题。
1大体积混凝土裂缝产生的原因
结构物在实际使用中一般要承受各种外荷载和变形荷载，当结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时，结构就可能由外荷载（如静、动荷载）的直接应力，结构次应力，温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起变形变化导致结构产生裂缝。
大体积混凝土施工常见的质量问题是温度裂缝。混凝土随着温度变化而发生膨胀收缩，称为温度变形。对于大体积混凝土施工阶段来讲，裂缝是由于混凝土温度变形而引起的。由于混凝土温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束影响，产生较大应力，尤其是拉应力，是导致混凝土产生裂缝的主要原因。
2大体积混凝土裂缝控制技术措施
1）减少混凝土自身热量释放，减少混凝土自身放热能力，使混凝土的内部升温减缓，是控制混凝土裂缝的重要途径，具体措施如下：优先选用天然连续级配的粗细集料、使混凝土具有较好的可泵性，减少用水量和水泥用量，进而减少水化热。在实际对比中，5~40mm粒径可比5～25mm粒径的碎石混凝土可减少用水量6～8kg/rn3，降低水泥用量
15kg/m3；采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂，可减少用水量20～25kg/m3，可降低水泥用量28～35kg/m3，因而减少混凝土的泌水、收缩和水化热。①合理掺加外加剂和掺合料。掺加具有减水、缓凝、引气的泵送剂，可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟放热高峰出现的时间，进而减少温度裂缝。目前工程上使用最多的混凝土掺合料为磨细粉煤灰，工程实践表明，混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应，起到润滑作用，可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。掺入磨细粉煤灰之后，可以降低混凝土中水泥水化热．减少绝热条件下的温度升高。掺加粉煤灰的混凝土（存1～28d龄期内）较未掺粉煤灰的混凝土的降温幅度可达到10～20％左右。但是应当值得注意的是，掺加粉煤灰混凝土的早期抗拉强度和极限变形略有降低。因此，对早期抗裂要求较高的混凝土，粉煤灰掺量不宜太多，宜在10～15％以内。②选用低热水泥。理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在人体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。
2）提高混凝土结构自身抗裂强度。①掺膨胀剂。在混凝土中掺入膨胀剂，使混凝土在硬化过程中产生体积膨胀，可以部分或全部补偿硬化过程中的冷缩和干缩，减免混凝土的开裂。现在商品膨胀剂有UEA膨胀剂，FH复合膨胀剂，PG硫铝酸盐型膨胀剂等。②配温度筋。对于厚度大于1m基础底板四周的侧边，由于混凝土四周的侧边只有锚固钢筋而无水平钢筋（或少量水平构造钢筋），如果侧向模板拆除时间设置不合理，混凝土的表面因干缩或温差原因而产生竖向裂缝。为防止竖向裂缝的产生，可在基础侧边四周密配小直径抗裂温度筋，来增加结构表面的自身抗裂强度，以达到表面抗裂的目的。
对于地下室的混凝土外墙，如果水平筋配置不合理，也会在外墙表面产生竖向裂缝，对结构本身的安全性和防水性能带来不利影响。经实践证明，当地下室外墙的水平筋配置在竖向筋的外侧时，且水平筋的间距 3）加强混凝土的早期养护。实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是混凝土内外温度差造成的。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：①确保混凝土浇筑的连续性，防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。②防止混凝土内外温度差及混凝土表面温度。防止表面裂缝，内外温差一般控制在25℃以内。③防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；另一方面也使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的，混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余，但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化。表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响，因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。内部限制主要是内外温差过火造成的，解决的方法是加强保温养护，控制内外温差，降低温速率，保证湿度。
目前大体积混凝土尤其是大底板施工基本都使用电脑测温技术，此技术是将电子测温仪（热敏传感器）按不同深度埋入混凝土中，利用现场数据采集器通过专用数据及电源传输线与办公室内的数据适配器相连，再把数据适配器与电脑连接，使用大体积混凝土智能测温系统软件就可以适时获取混凝土浇筑以后不同深度的温差变化。为及时掌握混凝土内表温差及对混凝土在低温环境下的养护，提供准确的数据依据。混凝土养护通常采用覆盖法。
覆盖法就是在混凝土浇筑完毕后，先用塑料薄膜进行覆盖，以保证混凝土表面水分不过分蒸发、失水过快；然后在塑料薄膜上覆盖保温材料（通常使用草袋），草袋覆盖厚度应通过理论计算，确保热量损失控制在有效范围内，然后根据电脑温测数据，通过人工方式对温降进行控制。在天气炎热的情况下浇筑，也可在混凝土中埋设循环水管，通过循环水对混凝土进行降温。一般循环水管采用Ф25镀锌钢管，按1.5m的间距设置，在水循环过程中应控制水温，避免混凝土内部局部温降过快使混凝土过早产生内部裂缝。
3结束语
大体积混凝土，除要满足普通混凝土所要求的强度、稳定性等要求外，还特别要控制温度变形裂缝的出现和发展，以及由于混凝土收缩而产生的裂缝。随着它在建筑工程中的应用越来越多，其裂缝问题也越来越受到我们关注。对于这些问题我们应该抓住其本质，拿出合理的、科学的技术措施，并我们根据过往经验，不断的进行总结、学习，这样才能做到以不变应万变。
关键词建筑施工；大体积混凝土；裂缝；控制措施
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)052-0138-01
随着生产技术和生产力的不断提高，建设领域的逐渐扩大，大体积混凝土逐渐应用于大型钢筋混凝土结构。但是，由于混凝土内部蓄热量大，温度应力增大，使得混凝土裂缝的控制问题成为设计及施工中的一个急需解决的重大问题。
1大体积混凝土裂缝产生的原因
结构物在实际使用中一般要承受各种外荷载和变形荷载，当结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时，结构就可能由外荷载（如静、动荷载）的直接应力，结构次应力，温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起变形变化导致结构产生裂缝。
大体积混凝土施工常见的质量问题是温度裂缝。混凝土随着温度变化而发生膨胀收缩，称为温度变形。对于大体积混凝土施工阶段来讲，裂缝是由于混凝土温度变形而引起的。由于混凝土温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束影响，产生较大应力，尤其是拉应力，是导致混凝土产生裂缝的主要原因。
2大体积混凝土裂缝控制技术措施
1）减少混凝土自身热量释放，减少混凝土自身放热能力，使混凝土的内部升温减缓，是控制混凝土裂缝的重要途径，具体措施如下：优先选用天然连续级配的粗细集料、使混凝土具有较好的可泵性，减少用水量和水泥用量，进而减少水化热。在实际对比中，5~40mm粒径可比5～25mm粒径的碎石混凝土可减少用水量6～8kg/rn3，降低水泥用量
15kg/m3；采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂，可减少用水量20～25kg/m3，可降低水泥用量28～35kg/m3，因而减少混凝土的泌水、收缩和水化热。①合理掺加外加剂和掺合料。掺加具有减水、缓凝、引气的泵送剂，可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟放热高峰出现的时间，进而减少温度裂缝。目前工程上使用最多的混凝土掺合料为磨细粉煤灰，工程实践表明，混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应，起到润滑作用，可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。掺入磨细粉煤灰之后，可以降低混凝土中水泥水化热．减少绝热条件下的温度升高。掺加粉煤灰的混凝土（存1～28d龄期内）较未掺粉煤灰的混凝土的降温幅度可达到10～20％左右。但是应当值得注意的是，掺加粉煤灰混凝土的早期抗拉强度和极限变形略有降低。因此，对早期抗裂要求较高的混凝土，粉煤灰掺量不宜太多，宜在10～15％以内。②选用低热水泥。理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在人体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。
2）提高混凝土结构自身抗裂强度。①掺膨胀剂。在混凝土中掺入膨胀剂，使混凝土在硬化过程中产生体积膨胀，可以部分或全部补偿硬化过程中的冷缩和干缩，减免混凝土的开裂。现在商品膨胀剂有UEA膨胀剂，FH复合膨胀剂，PG硫铝酸盐型膨胀剂等。②配温度筋。对于厚度大于1m基础底板四周的侧边，由于混凝土四周的侧边只有锚固钢筋而无水平钢筋（或少量水平构造钢筋），如果侧向模板拆除时间设置不合理，混凝土的表面因干缩或温差原因而产生竖向裂缝。为防止竖向裂缝的产生，可在基础侧边四周密配小直径抗裂温度筋，来增加结构表面的自身抗裂强度，以达到表面抗裂的目的。
对于地下室的混凝土外墙，如果水平筋配置不合理，也会在外墙表面产生竖向裂缝，对结构本身的安全性和防水性能带来不利影响。经实践证明，当地下室外墙的水平筋配置在竖向筋的外侧时，且水平筋的间距
混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；另一方面也使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的，混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余，但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化。表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响，因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。内部限制主要是内外温差过火造成的，解决的方法是加强保温养护，控制内外温差，降低温速率，保证湿度。
目前大体积混凝土尤其是大底板施工基本都使用电脑测温技术，此技术是将电子测温仪（热敏传感器）按不同深度埋入混凝土中，利用现场数据采集器通过专用数据及电源传输线与办公室内的数据适配器相连，再把数据适配器与电脑连接，使用大体积混凝土智能测温系统软件就可以适时获取混凝土浇筑以后不同深度的温差变化。为及时掌握混凝土内表温差及对混凝土在低温环境下的养护，提供准确的数据依据。混凝土养护通常采用覆盖法。
覆盖法就是在混凝土浇筑完毕后，先用塑料薄膜进行覆盖，以保证混凝土表面水分不过分蒸发、失水过快；然后在塑料薄膜上覆盖保温材料（通常使用草袋），草袋覆盖厚度应通过理论计算，确保热量损失控制在有效范围内，然后根据电脑温测数据，通过人工方式对温降进行控制。在天气炎热的情况下浇筑，也可在混凝土中埋设循环水管，通过循环水对混凝土进行降温。一般循环水管采用Ф25镀锌钢管，按1.5m的间距设置，在水循环过程中应控制水温，避免混凝土内部局部温降过快使混凝土过早产生内部裂缝。
3结束语
大体积混凝土，除要满足普通混凝土所要求的强度、稳定性等要求外，还特别要控制温度变形裂缝的出现和发展，以及由于混凝土收缩而产生的裂缝。随着它在建筑工程中的应用越来越多，其裂缝问题也越来越受到我们关注。对于这些问题我们应该抓住其本质，拿出合理的、科学的技术措施，并我们根据过往经验，不断的进行总结、学习，这样才能做到以不变应万变。