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摘 要：大体积混凝土裂缝是很常见的问题，但并不是不可避免，本文通过分析其产生的原因，再依此从设法减小混凝土内外温差、降低外界条件对混凝土变形的约束、提高混凝土自身的抗裂能力等方面给出一些防止大体积混凝土裂缝的措施。
关键词：大体积；砼裂缝原因；裂缝控制措施
在现阶段中国的房屋建筑结构中，砼结构形式占有重要的地位。而伴随着砼结构使用率的提高，但实际施工中会时常出现裂缝超过标准，如何在施工中采取有效措施控制带裂缝工作的砼结构的裂缝宽度，并使之能在规范允许的范围内和不影响砼结构的使用安全和使用寿命。究其原因，大部分砼结构裂缝是由变形作用引起的。而引起砼裂缝出现变形的因素主要是温度、湿度和不均匀沉降等。
一、大体积混凝土裂缝定义与分类
1、大体积混凝土的定义
现代建筑工程中经常会遇到大体积混凝土的施工，对于大体积混凝土目前还没有明确的定义，一般认为是一次浇筑量大于1000m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2m，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。日本建筑协会标准定义其为结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土。
2、混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝是一个很复杂的问题。混凝土裂缝种类繁多，裂缝的形式和大小不同，对建筑的正常使用和耐久性也有不同的影响。一般裂缝可以分为宏观裂缝和微观裂缝。混凝土是由水泥和粗骨料等组成的非均质材料，在硬化过程中，混凝土随着温度和湿度的变化发生体积变形，水泥变形相对骨料变形大，这种不均匀的变形是混凝土内部产生相互的约束应力，这样混凝土内部就形成了肉眼不可见的微观裂缝。微观裂缝主要有骨料与水泥间的裂缝、水泥浆体中的裂缝和粗骨料本身的裂缝三种。当结构所受外荷载较小时，微观的裂缝基本上不变，当结构承受较大外力作用时，由于拉压应力的作用，微观的裂缝开始扩展，并且数量逐渐增多。随着荷载不断增大，微小的裂缝开始串连起来形成宏观裂缝，直至混凝土破坏。
二、大体积砼裂缝产生的原因
大体积砼施工过程中产生的原因主要有以下几个方面
1、温度应力引起的裂缝。大体积砼施工过程中，由于水泥水化热引起砼浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，是导致砼发生裂缝的主要因素。砼硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或钢筋的约束，又会在砼内部出现拉应力。气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出砼的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多砼的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部砼的约束，也往往导致裂缝。
2、干缩应力引起的裂缝。砼随着多余水分的蒸发必将引起体积的收缩，这种收缩过程是由表及里，逐步发展的。由于湿度不均匀，收缩变相也随之不均匀，基础的平均收缩变形助长了温度变形引起的内力，导致砼的开裂。
3、集中应力引起的裂缝。工业与民用建筑的各种底板、立墙、顶板以及地下箱型基础和其它特殊构筑物在遇到各种形状的孔洞，还有一些结构在长度方向遇到断面突变的情况。在孔洞和变断面的转角部位，由于温度收缩作用，引起应力集中，导致裂缝的产生。
三、大体积砼裂缝控制措施
1、减小混凝土内外温差
（1）降低水化热温升
大体积混凝土内部的温度升高主要由水泥的水化热未及时消散引起的，降低混凝土水化热温升可以通过下列方法来实现：选用水化热较低的水泥品种配置混凝土，如粉煤灰水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合水泥等；降低水泥用量，这可以通过在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥、使用缓凝剂使得保证和易性的同时减少水泥用量等方法来实现；在大体积混凝土中适量掺加块石，这样可以减小由于混凝土水化引起的温度应力。
（2）降低混凝土入模温度
混凝土入模温度的大小影响混凝土内部温度，在混凝土水化热一定的情况下，为了降低混凝土内部温度，降低入模温度也十分必要。
（3）控制混凝土内外温差
大体积混凝土施工时要采取保温措施混凝土表面要铺设一层塑料薄膜，然后覆盖两层麻袋，同时为防止雨水影响，麻袋外最好再铺一层薄膜。为了防止应大体积混凝土表面温度下降速率太大而造成内外温差大的情况，可以适当延长拆模时间，且拆模后要铺设保温层。冬季施工时最好采用蓄热法保温养护。
2、减小混凝土约束
（1）合理划分结构段
混凝土间的约束主要是不同浇筑时间的混凝土间、混凝土与基岩间的约束。由于它们之间的弹性模量、温度敏感系数等都不同，在温度变化等作用下会因变形不一致而产生约束应力，因此应合理划分结构段来减小混凝土间的约束应力。
（2）缩短混凝土浇筑间歇时间
混凝土的弹性模量随时间的增长而增加，间歇时间越长，后面浇筑的混凝土的约束越大，因此应适量缩短混凝土浇筑间歇时间。
（3）减小基底约束
一般将垫层表面做得光滑平整，从而减小基底对上部结构的约束，从而减小因混凝土收缩引起的约束应力。
（4）合理设置施工缝
大体积混凝土的施工缝的设置包括水平施工缝的设置和竖向施工缝的设置。在大体积混凝土中，施工缝不仅能降低约束应力，还能是混凝土水化热从时间和空间上都均匀地分散，从而降低温升。
3、提高抗裂能力
（1）掺加膨胀剂
膨胀剂能使混凝土在硬化过程中膨胀，填充因混凝土的收缩的孔隙，起到补偿收缩的作用，从而减小应混凝土收缩产生的拉应力，达到防裂目的。
（2）使用纤维混凝土
纤维混凝土在现阶段研究较多。在混凝土中添加纤维能提高混凝土的抗拉强度，从而提高混凝土的抗裂能力，有效防止裂缝的产生。
（3）提高施工质量
包括施工前控制原材料的质量，浇筑混凝土时做好施工缝的连接处理，为保证均匀密实采取二次振捣和二次抹面的措施，配置限裂钢筋以减小集中应力的措施，浇捣完成后加强养护。
4、其他技术措施
（1）防止混凝土浇筑过程中出现冷缝
为防止出现冷缝，在混凝土浇筑过程中应进行充分的搅拌。
（2）预防混凝土表面干缩裂缝
现浇的混凝土表面会因为失水过快而产生干缩裂缝，为了控制混凝土表面出现干缩裂缝，应及时做好混凝土振捣过程中的泌水处理，及时将泌水排除。并在混凝土浇筑接近完成时将表面残余砂浆清以减少表面收缩裂缝。在混凝土抹面完成以后及时在湿润状态下进行养护，一般在混凝土初凝后洒水湿润养护，终凝后浇水进行养护。
（3）混凝土塑性沉缩裂缝的预防措施
消除混凝土塑性沉缩裂缝的最有效的办法是二次振捣。二次振捣应在在混凝土初凝之前完成，一般在混凝土浇筑后1～2小时进行。二次振捣的主要作用是恢复混凝土的塑性。
四、结束语
大体积砼裂缝的成因有多方面的因素，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中效果也是比较好的。具体施工中要靠我们多观察，多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防措施，可以较少和控制大体积砼裂缝的形成。
关键词：大体积；砼裂缝原因；裂缝控制措施
在现阶段中国的房屋建筑结构中，砼结构形式占有重要的地位。而伴随着砼结构使用率的提高，但实际施工中会时常出现裂缝超过标准，如何在施工中采取有效措施控制带裂缝工作的砼结构的裂缝宽度，并使之能在规范允许的范围内和不影响砼结构的使用安全和使用寿命。究其原因，大部分砼结构裂缝是由变形作用引起的。而引起砼裂缝出现变形的因素主要是温度、湿度和不均匀沉降等。
一、大体积混凝土裂缝定义与分类
1、大体积混凝土的定义
现代建筑工程中经常会遇到大体积混凝土的施工，对于大体积混凝土目前还没有明确的定义，一般认为是一次浇筑量大于1000m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2m，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。日本建筑协会标准定义其为结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土。
2、混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝是一个很复杂的问题。混凝土裂缝种类繁多，裂缝的形式和大小不同，对建筑的正常使用和耐久性也有不同的影响。一般裂缝可以分为宏观裂缝和微观裂缝。混凝土是由水泥和粗骨料等组成的非均质材料，在硬化过程中，混凝土随着温度和湿度的变化发生体积变形，水泥变形相对骨料变形大，这种不均匀的变形是混凝土内部产生相互的约束应力，这样混凝土内部就形成了肉眼不可见的微观裂缝。微观裂缝主要有骨料与水泥间的裂缝、水泥浆体中的裂缝和粗骨料本身的裂缝三种。当结构所受外荷载较小时，微观的裂缝基本上不变，当结构承受较大外力作用时，由于拉压应力的作用，微观的裂缝开始扩展，并且数量逐渐增多。随着荷载不断增大，微小的裂缝开始串连起来形成宏观裂缝，直至混凝土破坏。
二、大体积砼裂缝产生的原因
大体积砼施工过程中产生的原因主要有以下几个方面
1、温度应力引起的裂缝。大体积砼施工过程中，由于水泥水化热引起砼浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，是导致砼发生裂缝的主要因素。砼硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或钢筋的约束，又会在砼内部出现拉应力。气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出砼的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多砼的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部砼的约束，也往往导致裂缝。
2、干缩应力引起的裂缝。砼随着多余水分的蒸发必将引起体积的收缩，这种收缩过程是由表及里，逐步发展的。由于湿度不均匀，收缩变相也随之不均匀，基础的平均收缩变形助长了温度变形引起的内力，导致砼的开裂。
3、集中应力引起的裂缝。工业与民用建筑的各种底板、立墙、顶板以及地下箱型基础和其它特殊构筑物在遇到各种形状的孔洞，还有一些结构在长度方向遇到断面突变的情况。在孔洞和变断面的转角部位，由于温度收缩作用，引起应力集中，导致裂缝的产生。
三、大体积砼裂缝控制措施
1、减小混凝土内外温差
（1）降低水化热温升
大体积混凝土内部的温度升高主要由水泥的水化热未及时消散引起的，降低混凝土水化热温升可以通过下列方法来实现：选用水化热较低的水泥品种配置混凝土，如粉煤灰水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合水泥等；降低水泥用量，这可以通过在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥、使用缓凝剂使得保证和易性的同时减少水泥用量等方法来实现；在大体积混凝土中适量掺加块石，这样可以减小由于混凝土水化引起的温度应力。
（2）降低混凝土入模温度
混凝土入模温度的大小影响混凝土内部温度，在混凝土水化热一定的情况下，为了降低混凝土内部温度，降低入模温度也十分必要。
（3）控制混凝土内外温差
大体积混凝土施工时要采取保温措施混凝土表面要铺设一层塑料薄膜，然后覆盖两层麻袋，同时为防止雨水影响，麻袋外最好再铺一层薄膜。为了防止应大体积混凝土表面温度下降速率太大而造成内外温差大的情况，可以适当延长拆模时间，且拆模后要铺设保温层。冬季施工时最好采用蓄热法保温养护。
2、减小混凝土约束
（1）合理划分结构段
混凝土间的约束主要是不同浇筑时间的混凝土间、混凝土与基岩间的约束。由于它们之间的弹性模量、温度敏感系数等都不同，在温度变化等作用下会因变形不一致而产生约束应力，因此应合理划分结构段来减小混凝土间的约束应力。
（2）缩短混凝土浇筑间歇时间
混凝土的弹性模量随时间的增长而增加，间歇时间越长，后面浇筑的混凝土的约束越大，因此应适量缩短混凝土浇筑间歇时间。
（3）减小基底约束
一般将垫层表面做得光滑平整，从而减小基底对上部结构的约束，从而减小因混凝土收缩引起的约束应力。
（4）合理设置施工缝
大体积混凝土的施工缝的设置包括水平施工缝的设置和竖向施工缝的设置。在大体积混凝土中，施工缝不仅能降低约束应力，还能是混凝土水化热从时间和空间上都均匀地分散，从而降低温升。
3、提高抗裂能力
（1）掺加膨胀剂
膨胀剂能使混凝土在硬化过程中膨胀，填充因混凝土的收缩的孔隙，起到补偿收缩的作用，从而减小应混凝土收缩产生的拉应力，达到防裂目的。
（2）使用纤维混凝土
纤维混凝土在现阶段研究较多。在混凝土中添加纤维能提高混凝土的抗拉强度，从而提高混凝土的抗裂能力，有效防止裂缝的产生。
（3）提高施工质量
包括施工前控制原材料的质量，浇筑混凝土时做好施工缝的连接处理，为保证均匀密实采取二次振捣和二次抹面的措施，配置限裂钢筋以减小集中应力的措施，浇捣完成后加强养护。
4、其他技术措施
（1）防止混凝土浇筑过程中出现冷缝
为防止出现冷缝，在混凝土浇筑过程中应进行充分的搅拌。
（2）预防混凝土表面干缩裂缝
现浇的混凝土表面会因为失水过快而产生干缩裂缝，为了控制混凝土表面出现干缩裂缝，应及时做好混凝土振捣过程中的泌水处理，及时将泌水排除。并在混凝土浇筑接近完成时将表面残余砂浆清以减少表面收缩裂缝。在混凝土抹面完成以后及时在湿润状态下进行养护，一般在混凝土初凝后洒水湿润养护，终凝后浇水进行养护。
（3）混凝土塑性沉缩裂缝的预防措施
消除混凝土塑性沉缩裂缝的最有效的办法是二次振捣。二次振捣应在在混凝土初凝之前完成，一般在混凝土浇筑后1～2小时进行。二次振捣的主要作用是恢复混凝土的塑性。
四、结束语
大体积砼裂缝的成因有多方面的因素，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中效果也是比较好的。具体施工中要靠我们多观察，多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防措施，可以较少和控制大体积砼裂缝的形成。