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【摘 要】 随着我国建筑行业施工技术的不断提高，大体积混凝土技术已广泛应用于工程项目中，大体积混凝土的裂缝防治是该行业的重大技术问题，因此研究大体积混凝土防裂措施具有相当重要的意义。本文主要对大体积混凝土防裂施工技术进行了分析探讨。
【关键词】 大体积混凝土；施工裂缝；造成因素；防治措施
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能及钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，还会降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现。对混凝土裂缝进行认真研究，区别对待，采用合理的方法进行处理，在具体施工中要多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
一、大体积混凝土施工概述
1、大体积混凝土的定义
我国《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）中规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m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。大体积混凝土结構的最小厚度和体积由规范作了规定，同时考虑某些结构的厚度与体积虽不大，但因温度变化和收缩而导致有害裂缝产生，而需要温控和采取抗裂措施的这类混凝土结构也称为大体积混凝土[1]。对于大体积混凝土的施工应编制专项施工方案，对温度、温度应力和收缩应力进行验算分析，确定温控指标和制定温控技术措施，防止或控制有害裂缝的产生，以保证工程施工质量。
2、大体积混凝土裂缝类型及特征
混凝土裂缝按成因分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的；二是材料型裂缝，是由非受力变形引起的。材料型裂缝包括温度裂缝和收缩裂缝（包括干燥收缩，塑性收缩，自身收缩，碳化收缩等），该裂缝随环境湿度和温度而变化，随时间而发展，本文讨论的仅是材料型裂缝[2]。材料型裂缝以其形成的深度不同，又分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。表面裂缝的走向一般无规律性，深层和贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行。表面裂缝常出现在混凝土浇筑后1～2d，深层和贯穿裂缝常出现在混凝土浇筑后21d左右。贯穿裂缝切断了结构断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝发生于混凝土结构的表层范围，一般危害性较小，但在温度应力和外力作用下，可能会发展成为深层裂缝或贯穿裂缝。
二、造成大体积混凝土裂缝的因素分析
1、混凝土收缩因素
水泥水化需要混凝土供给拌合水，但在大体积混凝土中只有20%的拌合水是水泥水化所需要的，剩下80%的水分被蒸发。大量的水分被蒸发便导致混凝土在体积上发生收缩。混凝土的体积发生收缩，便和原来的体积形成很大的差距，从而造成结构上的缺失。另外，混凝土在水饱和状态下会发生膨胀反应，但就算发生膨胀也很难让混凝土的体积恢复到原来的状态。在混凝土的体积发生变化之后便会产生非常大的收缩应力，从而让大体积混凝土产生裂缝。
2、外界温度变化因素
在施工进行阶段，大体积混凝土的浇筑温度跟外界温度的变化情况有着非常密切的联系。在气温下降的情况下，大体积混凝土的内层与外层温度差会渐渐地加大，这样就会引起大体积混凝土发生变形。另外，在高温的状况下，大体积混凝土便不能得到很好的散热效果，从而让温度应力发生了很大的变化。温度应力发生变化便会让大体积混凝土产生裂缝。
3、水泥水化热因素
水泥在水化过程会产生非常大的热量，产生的热量主要是由混凝土的内部热量所供给的。但混凝土的内部热量具有很难散失的特性，在内外温度差增大的情况下便很容易产生温度应力。在混凝土的抗拉强度小于温度应力的情况下，大体积混凝土变会产生裂缝。造成大体积混凝土裂缝的众多因素当中，水泥水化是最主要的因素。在大体积混凝土施工中，由水泥水化因素造成的大体积混凝土裂缝也是普遍存在的。
三、大体积混凝土裂缝预防措施
1、完善大体积混凝土的施工设计
1.1严格控制混凝土的调配比例在进行混凝土的调配时，应在保证混凝土质量的前提下，尽量减少混凝土搅拌的用水量，在施工中一般都会遵循“三低”、“二掺”的原则，三低是指低砂率、低坍落度和低水灰比；二掺是指掺高效减水剂和引气剂。同时注意适当提高粉煤灰的掺合量。这样就可以配合出强度高、韧性好、抗拉伸强度大的混凝土。
1.2增加构造筋比例在混凝土中增加构造筋可以有效的提高混凝土的抗裂性能，在构造筋的材料选择上，应选用直径小钢筋，在排列上应尽量减小配筋的间距，整个混凝土截面配筋率应在0.3%～0.5左右。这样能够显著提高大体积混凝土的坚固程度。
1.3优化结构的细节设计混凝土裂缝的产生多数是因为内部应力集中，超出了混凝土强度的承受范围。对于混凝土内部易产生应力集中的部分，应该采取必要的加固措施，比如可以在应力集中区放置暗梁、增加配筋率或是调整混凝土的内部调配比例增加其抗拉伸强度。进行大体积混凝土建筑的设计，必须充分考虑到环境、气温等因素。注意后浇缝的时机掌握，一般情况下，后浇缝的间距应该控制在20m～30m之间的范围内，浇筑后应保持原样60d以上，保障其充分的凝固。
2、施工方法上的控制措施
采用适当的施工方法是避免裂缝产生的有效措施，在进行大体积混凝土工程施工时，可以在混凝土的内部适当的留下一些孔道，方便混凝土内部冷气循环便于降温，但是要控制好降温的速度一般应控制在0.5℃/h～1.0℃/h之间。当进行大型工程混凝土施工时可以采取分层浇筑、分块浇筑相结合的办法，一般每层的浇筑时间应在5d～7d之间，每块的厚度应控制在1.0m～1.5m之间，这样的办法能够将水热化产生的热量消散出去。 3、温差的控制措施
温差是导致混凝土裂缝产生的一大原因，在进行人为控制温差时，应该注意防止混凝土内外温度下降过快，造成速冷现象。快速的冷却的会导致混凝土温差过大，在浇筑早期快速降温会导致水泥的胶体的水化程度和水泥强度下降，这就容易出现热裂缝。所以应尽量避免速冷或超冷现象的发生，因此，大体积混凝土的浇筑时间应尽量安排在晚上，这样有利于降低混凝土的初凝温度，使浇筑后的混凝土内外温差处于合理范围内。
4、大体积混凝土的养护分析
大体积混凝土的养护是建筑工程施工环节当中非常重要的一项工作。养护主要是保持大体积混凝土的温度与湿度。通过保持大体积混凝土的温度与湿度才能对混凝土的内表温差进行规范有效的控制。鉴于此，做好大体积混凝土的养护工作主要需要做好以下五点：（1）混凝土的中心温度和表层温度的差值不能大于20℃，如若混凝土结构的抗裂能力足够好，温度则应该保持在20℃～24℃之间。（2）混凝土在拆模过程中，中心温度和表层温暖之间以及内部温度与外界气温之间的温差应该在20℃以下。（3）混凝土的内外温差普遍是采用内部降温法来降低的。内部降温法主要是在混凝土内部预先放入水管，在水冷却的条件下降低混凝土内部的最高温度。浇筑刚完成时便可进行冷却。另外，降低混凝土的内外温差还可以用投毛石法，此种方法也能够有效地控制混凝土发生裂缝。（4）对混凝土表面采用保温法，主要保温材料有湿砂、草袋等。通过对混凝土表面进行保温，可以达到缓慢散热的效果，从而增强混凝土的强度，让混凝土的内外温差得到有效的控制。（5）为了强化混凝土的抗裂性，一般可以将抗裂钢筋网片布设在混凝土的表层。在混凝土表层布设抗裂钢筋网片不但能够强化混凝土的抗裂性，而且还能对混凝土收缩过程产生干裂进行有效的控制。
四、大体积混凝土裂缝的处理方法
根据裂缝的类型和具体情况而区别对待，及时有效地进行处理，以确保结构的安全和使用。混凝土裂缝的处理方法主要有几种：表面修补法、压浆法、嵌缝法、加固法、置换法、电化学防护法及仿生自愈合法。本文仅介绍前面五种处理方法，关于最后两种处理方法的介绍可查阅相关资料，本文不予赘述。
1、表面修补法
表面修补法是一种简单常用的修补方法，其主要适用于稳定的表面裂缝以及对结构承载力没有影响的深进裂缝的处理。通常的处理方法是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥、油漆、沥青等材料，如果需要防止以上裂缝受各种作用而继续开裂，则可以采用在裂缝表面涂刷环氧树脂及粘贴玻璃纤维布等方法[3]。
2、压浆法
压浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的处理。通常做法是利用压力设备将胶结材料（水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等）压入裂缝里，胶结材料固化后与混凝土形成一体，以起到封堵加固的作用[4]。
3、嵌缝法
嵌缝法是一种最常用的裂缝封堵方法，其适用于静止和活动的裂缝处理。通常做法：对混凝土表面清理后，沿裂缝走向骑缝凿出V形槽或U形槽。对于静止裂缝，可采用V形槽或U形槽，当为V形槽时，槽宽不宜小于10mm，槽深不应小于15mm；对于活动裂缝，可采用U形槽，槽宽应根据预测的裂缝张开量t确定，通常取10mm+5t，槽深不应小于20mm。为了避免过度损害原构件，开槽的深度不应过大。常用嵌缝材料有聚合物砂浆、聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等。
4、加固法
加固法主要适用于影响到混凝土结构性能的裂缝处理。常用的处理方法：加大混凝土结构的截面积，在构件的角部外包型钢、预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等。
5、置换法
置换法主要适用于对混凝土结构造成严重损坏的裂缝处理。通常做法：先将损坏的混凝土凿除，然后再置入新的混凝土或其他材料。置入的材料常为普通混凝土或水泥砂浆、聚合物、聚合物混凝土或砂浆。
在大体积混凝土结构内一旦出现裂缝，要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的。因此，对于大体积混凝土结构的裂缝，应以预防为主。采用新的技术不仅可以达到防裂的效果而且还可以提高经济效益。
参考文献：
[1]闫文生.大体积混凝土施工裂缝的原因及防治[J].铁道建设，2011，9（18）：89-91.
[2]何渝轩.大体积混凝土温度裂缝的施工控制措施[J].工程与建设，2013，8（17）：17-23.
[3]张晓潇.王浩.大体积混凝土施工裂缝的原因与防治[J].工程与建设，2011，9（16）：11-16.
[4]王彬彬.孫海宁.大体积混凝土温度裂缝的施工控制措施[J].工程与建设，2011，1（11）：11-18.
【关键词】 大体积混凝土；施工裂缝；造成因素；防治措施
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能及钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，还会降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现。对混凝土裂缝进行认真研究，区别对待，采用合理的方法进行处理，在具体施工中要多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
一、大体积混凝土施工概述
1、大体积混凝土的定义
我国《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）中规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m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。大体积混凝土结構的最小厚度和体积由规范作了规定，同时考虑某些结构的厚度与体积虽不大，但因温度变化和收缩而导致有害裂缝产生，而需要温控和采取抗裂措施的这类混凝土结构也称为大体积混凝土[1]。对于大体积混凝土的施工应编制专项施工方案，对温度、温度应力和收缩应力进行验算分析，确定温控指标和制定温控技术措施，防止或控制有害裂缝的产生，以保证工程施工质量。
2、大体积混凝土裂缝类型及特征
混凝土裂缝按成因分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的；二是材料型裂缝，是由非受力变形引起的。材料型裂缝包括温度裂缝和收缩裂缝（包括干燥收缩，塑性收缩，自身收缩，碳化收缩等），该裂缝随环境湿度和温度而变化，随时间而发展，本文讨论的仅是材料型裂缝[2]。材料型裂缝以其形成的深度不同，又分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。表面裂缝的走向一般无规律性，深层和贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行。表面裂缝常出现在混凝土浇筑后1～2d，深层和贯穿裂缝常出现在混凝土浇筑后21d左右。贯穿裂缝切断了结构断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝发生于混凝土结构的表层范围，一般危害性较小，但在温度应力和外力作用下，可能会发展成为深层裂缝或贯穿裂缝。
二、造成大体积混凝土裂缝的因素分析
1、混凝土收缩因素
水泥水化需要混凝土供给拌合水，但在大体积混凝土中只有20%的拌合水是水泥水化所需要的，剩下80%的水分被蒸发。大量的水分被蒸发便导致混凝土在体积上发生收缩。混凝土的体积发生收缩，便和原来的体积形成很大的差距，从而造成结构上的缺失。另外，混凝土在水饱和状态下会发生膨胀反应，但就算发生膨胀也很难让混凝土的体积恢复到原来的状态。在混凝土的体积发生变化之后便会产生非常大的收缩应力，从而让大体积混凝土产生裂缝。
2、外界温度变化因素
在施工进行阶段，大体积混凝土的浇筑温度跟外界温度的变化情况有着非常密切的联系。在气温下降的情况下，大体积混凝土的内层与外层温度差会渐渐地加大，这样就会引起大体积混凝土发生变形。另外，在高温的状况下，大体积混凝土便不能得到很好的散热效果，从而让温度应力发生了很大的变化。温度应力发生变化便会让大体积混凝土产生裂缝。
3、水泥水化热因素
水泥在水化过程会产生非常大的热量，产生的热量主要是由混凝土的内部热量所供给的。但混凝土的内部热量具有很难散失的特性，在内外温度差增大的情况下便很容易产生温度应力。在混凝土的抗拉强度小于温度应力的情况下，大体积混凝土变会产生裂缝。造成大体积混凝土裂缝的众多因素当中，水泥水化是最主要的因素。在大体积混凝土施工中，由水泥水化因素造成的大体积混凝土裂缝也是普遍存在的。
三、大体积混凝土裂缝预防措施
1、完善大体积混凝土的施工设计
1.1严格控制混凝土的调配比例在进行混凝土的调配时，应在保证混凝土质量的前提下，尽量减少混凝土搅拌的用水量，在施工中一般都会遵循“三低”、“二掺”的原则，三低是指低砂率、低坍落度和低水灰比；二掺是指掺高效减水剂和引气剂。同时注意适当提高粉煤灰的掺合量。这样就可以配合出强度高、韧性好、抗拉伸强度大的混凝土。
1.2增加构造筋比例在混凝土中增加构造筋可以有效的提高混凝土的抗裂性能，在构造筋的材料选择上，应选用直径小钢筋，在排列上应尽量减小配筋的间距，整个混凝土截面配筋率应在0.3%～0.5左右。这样能够显著提高大体积混凝土的坚固程度。
1.3优化结构的细节设计混凝土裂缝的产生多数是因为内部应力集中，超出了混凝土强度的承受范围。对于混凝土内部易产生应力集中的部分，应该采取必要的加固措施，比如可以在应力集中区放置暗梁、增加配筋率或是调整混凝土的内部调配比例增加其抗拉伸强度。进行大体积混凝土建筑的设计，必须充分考虑到环境、气温等因素。注意后浇缝的时机掌握，一般情况下，后浇缝的间距应该控制在20m～30m之间的范围内，浇筑后应保持原样60d以上，保障其充分的凝固。
2、施工方法上的控制措施
采用适当的施工方法是避免裂缝产生的有效措施，在进行大体积混凝土工程施工时，可以在混凝土的内部适当的留下一些孔道，方便混凝土内部冷气循环便于降温，但是要控制好降温的速度一般应控制在0.5℃/h～1.0℃/h之间。当进行大型工程混凝土施工时可以采取分层浇筑、分块浇筑相结合的办法，一般每层的浇筑时间应在5d～7d之间，每块的厚度应控制在1.0m～1.5m之间，这样的办法能够将水热化产生的热量消散出去。 3、温差的控制措施
温差是导致混凝土裂缝产生的一大原因，在进行人为控制温差时，应该注意防止混凝土内外温度下降过快，造成速冷现象。快速的冷却的会导致混凝土温差过大，在浇筑早期快速降温会导致水泥的胶体的水化程度和水泥强度下降，这就容易出现热裂缝。所以应尽量避免速冷或超冷现象的发生，因此，大体积混凝土的浇筑时间应尽量安排在晚上，这样有利于降低混凝土的初凝温度，使浇筑后的混凝土内外温差处于合理范围内。
4、大体积混凝土的养护分析
大体积混凝土的养护是建筑工程施工环节当中非常重要的一项工作。养护主要是保持大体积混凝土的温度与湿度。通过保持大体积混凝土的温度与湿度才能对混凝土的内表温差进行规范有效的控制。鉴于此，做好大体积混凝土的养护工作主要需要做好以下五点：（1）混凝土的中心温度和表层温度的差值不能大于20℃，如若混凝土结构的抗裂能力足够好，温度则应该保持在20℃～24℃之间。（2）混凝土在拆模过程中，中心温度和表层温暖之间以及内部温度与外界气温之间的温差应该在20℃以下。（3）混凝土的内外温差普遍是采用内部降温法来降低的。内部降温法主要是在混凝土内部预先放入水管，在水冷却的条件下降低混凝土内部的最高温度。浇筑刚完成时便可进行冷却。另外，降低混凝土的内外温差还可以用投毛石法，此种方法也能够有效地控制混凝土发生裂缝。（4）对混凝土表面采用保温法，主要保温材料有湿砂、草袋等。通过对混凝土表面进行保温，可以达到缓慢散热的效果，从而增强混凝土的强度，让混凝土的内外温差得到有效的控制。（5）为了强化混凝土的抗裂性，一般可以将抗裂钢筋网片布设在混凝土的表层。在混凝土表层布设抗裂钢筋网片不但能够强化混凝土的抗裂性，而且还能对混凝土收缩过程产生干裂进行有效的控制。
四、大体积混凝土裂缝的处理方法
根据裂缝的类型和具体情况而区别对待，及时有效地进行处理，以确保结构的安全和使用。混凝土裂缝的处理方法主要有几种：表面修补法、压浆法、嵌缝法、加固法、置换法、电化学防护法及仿生自愈合法。本文仅介绍前面五种处理方法，关于最后两种处理方法的介绍可查阅相关资料，本文不予赘述。
1、表面修补法
表面修补法是一种简单常用的修补方法，其主要适用于稳定的表面裂缝以及对结构承载力没有影响的深进裂缝的处理。通常的处理方法是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥、油漆、沥青等材料，如果需要防止以上裂缝受各种作用而继续开裂，则可以采用在裂缝表面涂刷环氧树脂及粘贴玻璃纤维布等方法[3]。
2、压浆法
压浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的处理。通常做法是利用压力设备将胶结材料（水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等）压入裂缝里，胶结材料固化后与混凝土形成一体，以起到封堵加固的作用[4]。
3、嵌缝法
嵌缝法是一种最常用的裂缝封堵方法，其适用于静止和活动的裂缝处理。通常做法：对混凝土表面清理后，沿裂缝走向骑缝凿出V形槽或U形槽。对于静止裂缝，可采用V形槽或U形槽，当为V形槽时，槽宽不宜小于10mm，槽深不应小于15mm；对于活动裂缝，可采用U形槽，槽宽应根据预测的裂缝张开量t确定，通常取10mm+5t，槽深不应小于20mm。为了避免过度损害原构件，开槽的深度不应过大。常用嵌缝材料有聚合物砂浆、聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等。
4、加固法
加固法主要适用于影响到混凝土结构性能的裂缝处理。常用的处理方法：加大混凝土结构的截面积，在构件的角部外包型钢、预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等。
5、置换法
置换法主要适用于对混凝土结构造成严重损坏的裂缝处理。通常做法：先将损坏的混凝土凿除，然后再置入新的混凝土或其他材料。置入的材料常为普通混凝土或水泥砂浆、聚合物、聚合物混凝土或砂浆。
在大体积混凝土结构内一旦出现裂缝，要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的。因此，对于大体积混凝土结构的裂缝，应以预防为主。采用新的技术不仅可以达到防裂的效果而且还可以提高经济效益。
参考文献：
[1]闫文生.大体积混凝土施工裂缝的原因及防治[J].铁道建设，2011，9（18）：89-91.
[2]何渝轩.大体积混凝土温度裂缝的施工控制措施[J].工程与建设，2013，8（17）：17-23.
[3]张晓潇.王浩.大体积混凝土施工裂缝的原因与防治[J].工程与建设，2011，9（16）：11-16.
[4]王彬彬.孫海宁.大体积混凝土温度裂缝的施工控制措施[J].工程与建设，2011，1（11）：11-18.