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摘要：大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题，通过对大体积混凝土裂缝产生的原因和类型的论述，从建筑材料及温度控制环节提出了预防裂缝的综合措施。
关键词：大体积混凝土 裂缝 收缩 安定性 裂缝控制
1 大体积混凝土裂缝形成机理
大体积混凝土的裂缝形成的原因主要是因为收缩不均、混凝土所含矿物不稳定、环境条件恶劣等引起的。
1.1 由温度差引起的裂缝 混凝土中的水泥在水化过程中放出大量热量，造成混凝土内外温度不均，混凝土内部膨胀大大超过表面的膨胀。对于大体积混凝土而言内部应力很容易引起结构表面产生裂缝。形成温度差主要有三个时期：首先是在浇筑初期水泥释放水化热阶段内部温度过高，然后是在混凝土凝固后拆模阶段表面温度迅速下降，最后是在水化热释放完成后散热阶段温度不均引起的温差过大。在这几种条件下都能形成温差裂缝。
1.2 水泥的性质不稳定会引起混凝土结构表面龟裂，形成安定性裂缝。
1.3 大体积混凝土在養护期内逐渐冷却硬化会造成结构有明显的收缩，混凝土内部与外界之间会形成抗收缩的拉应力，拉应力比混凝土自身的强度大时的破坏现象就是收缩裂缝。控制混凝土水量、水泥用量，降低水化热生成量，是控制收缩裂缝的主要途径。混凝土收缩中自身收缩占有主要的比例。水在混凝土内部迁移会引起自身收缩。水泥水化消耗掉凝胶孔中的水，形成干燥空隙后结构内部收缩，水灰比小于0.4时这种变化十分明显，与干缩效果持平。自身收缩发生在水泥水化过程中，模板拆除后在混凝土的自身收缩与温度收缩共同作用下，结构应力变大，因此必须监视自身收缩的发展趋势，保证水灰比高比例，避免由于自身收缩造成的开裂。塑性收缩的地位在大体积混凝土中与自身收缩持平，混凝土中的水泥如果性质活跃、混凝土处于高温状态热量没有散失抑或水灰比低于0.35，那么混凝土内部的水极少能补充到表面，混凝土又没有达到足够强度来抵抗拉应力，此时如果外部应力突然加载到混凝土结构上，就会造成混凝土表面形成无规律的龟裂。水分从裂缝中加速蒸发，导致裂缝深化发展。及时做好补水防护能避免塑性收缩发生。
2 裂缝防治的材料措施
混凝土的配合工艺要科学可靠。保证混凝土的流动性的前提下，降低混凝土对水的依赖。配比中沙料用量要少、颗粒直径要大、水胶比要低，高粉煤灰用量要大。同时适当加入高效的减水剂及引气剂，把握好混凝土自身的性能。
2.1 为了减少水泥在混凝土中的比例，控制混凝土结构的温度升高。在设计允许的情况下，混凝土强度、监理验收、混凝土制造工艺设计的基准可选择混凝土50d工作强度。
2.2 控制混凝土的温升就要减小混凝土中水泥的配比，同时又减轻了养护的难度，节约费用，一般来说，大体积混凝土的前度等级在C15～C40之间选择，水泥的单位立方米质量不超过400kg。
2.3 矿渣水泥的水化热低于其他普通水泥，应该在大体积混凝土中优先采用。进行水化热测定达标的水泥才能使用。根据国标配置混凝土的水泥8d的水化热要小于260kJ/kg。
2.4 骨料的质量控制。骨料占据大体积混凝土体积的8成以上。骨料的选料原则是：不易膨胀、弹性模量不高、表面干净、级配良好。沙料选择直径在5～50mm范围的中砂为宜。沙石中泥的质量控制在百分之一以内。另外掺加粒径在100-400之间的石料能进一步减少混凝土的用量，对控制温升有积极作用。
2.5 适当掺加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。
2.6 加入掺合料与外加剂。目前多数建筑使用粉煤灰作为主要掺合料来改善混凝土均匀度与密实性。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂，有减少水量、缓冲凝固、抗收缩的作用，对混凝土收缩开裂有如下的影响：①减水剂对混凝土开裂的影响。减水剂能够提高混凝土和易性，降低搅拌、运输等的操作工序。给混凝土加入减水剂减少水泥用量，混凝土仍然能够保持足够的强度。水灰比降低水化热温升降低，混凝土结构内应力减少，有利控制开裂。②缓凝剂对混凝土开裂的影响。缓凝剂延长混凝土水化时间，能保证混凝土有足够的强度使得水化放热最剧烈时引起收缩变形不至于开裂。同时，缓凝剂还能增强混凝土抗塌落的能力，有利运输。③引气剂对混凝土开裂的影响。引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。外加剂虽然有诸多优点，但掺量过大会降低混凝土的使用性能。
3 温度控制措施
大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小，防止和降低裂缝的产生和发展。对此，《混凝土结构工程施工及验收规范》曾作了如下要求“大体积混凝上表面和内部温差应控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时，温差不宜超过25℃，并对浇筑温度也作了“不宜超过28℃的规定。大体积混凝土温差控制要掌握三个要领：第一是把大体积混凝土的绝对温升控制在允许范围中；第二是采取必要的措施降低混凝土内部温度及保持混凝土表面温度；第三是改善应力集中面的约束条件，增加配筋的直径与间距。总之，控制大体积混凝土裂缝，要根据裂缝形成的原因进行混凝土原材料的选择与配比。
参考文献：
[1]戴镇潮.大体积混凝土的防裂.混凝土，2001（9）：10.
[2]覃维祖.混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土，2001（7）：3.
[3]迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土，2001（12）：31.
作者简介：姜莹（1979-），女，辽宁海城人，本科，海城市建设工程质量监督站。
关键词：大体积混凝土 裂缝 收缩 安定性 裂缝控制
1 大体积混凝土裂缝形成机理
大体积混凝土的裂缝形成的原因主要是因为收缩不均、混凝土所含矿物不稳定、环境条件恶劣等引起的。
1.1 由温度差引起的裂缝 混凝土中的水泥在水化过程中放出大量热量，造成混凝土内外温度不均，混凝土内部膨胀大大超过表面的膨胀。对于大体积混凝土而言内部应力很容易引起结构表面产生裂缝。形成温度差主要有三个时期：首先是在浇筑初期水泥释放水化热阶段内部温度过高，然后是在混凝土凝固后拆模阶段表面温度迅速下降，最后是在水化热释放完成后散热阶段温度不均引起的温差过大。在这几种条件下都能形成温差裂缝。
1.2 水泥的性质不稳定会引起混凝土结构表面龟裂，形成安定性裂缝。
1.3 大体积混凝土在養护期内逐渐冷却硬化会造成结构有明显的收缩，混凝土内部与外界之间会形成抗收缩的拉应力，拉应力比混凝土自身的强度大时的破坏现象就是收缩裂缝。控制混凝土水量、水泥用量，降低水化热生成量，是控制收缩裂缝的主要途径。混凝土收缩中自身收缩占有主要的比例。水在混凝土内部迁移会引起自身收缩。水泥水化消耗掉凝胶孔中的水，形成干燥空隙后结构内部收缩，水灰比小于0.4时这种变化十分明显，与干缩效果持平。自身收缩发生在水泥水化过程中，模板拆除后在混凝土的自身收缩与温度收缩共同作用下，结构应力变大，因此必须监视自身收缩的发展趋势，保证水灰比高比例，避免由于自身收缩造成的开裂。塑性收缩的地位在大体积混凝土中与自身收缩持平，混凝土中的水泥如果性质活跃、混凝土处于高温状态热量没有散失抑或水灰比低于0.35，那么混凝土内部的水极少能补充到表面，混凝土又没有达到足够强度来抵抗拉应力，此时如果外部应力突然加载到混凝土结构上，就会造成混凝土表面形成无规律的龟裂。水分从裂缝中加速蒸发，导致裂缝深化发展。及时做好补水防护能避免塑性收缩发生。
2 裂缝防治的材料措施
混凝土的配合工艺要科学可靠。保证混凝土的流动性的前提下，降低混凝土对水的依赖。配比中沙料用量要少、颗粒直径要大、水胶比要低，高粉煤灰用量要大。同时适当加入高效的减水剂及引气剂，把握好混凝土自身的性能。
2.1 为了减少水泥在混凝土中的比例，控制混凝土结构的温度升高。在设计允许的情况下，混凝土强度、监理验收、混凝土制造工艺设计的基准可选择混凝土50d工作强度。
2.2 控制混凝土的温升就要减小混凝土中水泥的配比，同时又减轻了养护的难度，节约费用，一般来说，大体积混凝土的前度等级在C15～C40之间选择，水泥的单位立方米质量不超过400kg。
2.3 矿渣水泥的水化热低于其他普通水泥，应该在大体积混凝土中优先采用。进行水化热测定达标的水泥才能使用。根据国标配置混凝土的水泥8d的水化热要小于260kJ/kg。
2.4 骨料的质量控制。骨料占据大体积混凝土体积的8成以上。骨料的选料原则是：不易膨胀、弹性模量不高、表面干净、级配良好。沙料选择直径在5～50mm范围的中砂为宜。沙石中泥的质量控制在百分之一以内。另外掺加粒径在100-400之间的石料能进一步减少混凝土的用量，对控制温升有积极作用。
2.5 适当掺加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。
2.6 加入掺合料与外加剂。目前多数建筑使用粉煤灰作为主要掺合料来改善混凝土均匀度与密实性。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂，有减少水量、缓冲凝固、抗收缩的作用，对混凝土收缩开裂有如下的影响：①减水剂对混凝土开裂的影响。减水剂能够提高混凝土和易性，降低搅拌、运输等的操作工序。给混凝土加入减水剂减少水泥用量，混凝土仍然能够保持足够的强度。水灰比降低水化热温升降低，混凝土结构内应力减少，有利控制开裂。②缓凝剂对混凝土开裂的影响。缓凝剂延长混凝土水化时间，能保证混凝土有足够的强度使得水化放热最剧烈时引起收缩变形不至于开裂。同时，缓凝剂还能增强混凝土抗塌落的能力，有利运输。③引气剂对混凝土开裂的影响。引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。外加剂虽然有诸多优点，但掺量过大会降低混凝土的使用性能。
3 温度控制措施
大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小，防止和降低裂缝的产生和发展。对此，《混凝土结构工程施工及验收规范》曾作了如下要求“大体积混凝上表面和内部温差应控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时，温差不宜超过25℃，并对浇筑温度也作了“不宜超过28℃的规定。大体积混凝土温差控制要掌握三个要领：第一是把大体积混凝土的绝对温升控制在允许范围中；第二是采取必要的措施降低混凝土内部温度及保持混凝土表面温度；第三是改善应力集中面的约束条件，增加配筋的直径与间距。总之，控制大体积混凝土裂缝，要根据裂缝形成的原因进行混凝土原材料的选择与配比。
参考文献：
[1]戴镇潮.大体积混凝土的防裂.混凝土，2001（9）：10.
[2]覃维祖.混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土，2001（7）：3.
[3]迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土，2001（12）：31.
作者简介：姜莹（1979-），女，辽宁海城人，本科，海城市建设工程质量监督站。