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【摘要】 随着工程建设规模越来越大型化、复杂化，大体积混凝土温度裂缝问题日益突出并成为具有相当普遍性的问题。大体积混凝土具有结构厚、体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点，因而在施工过程中若控制不当极易产生各种结构裂缝。作者根据工程实践及相关参考文献，分析了大体积混凝土裂缝成因，并提出了相应的防治措施。
【关键词】 大体积混凝土 ； 裂缝；浇筑； 施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
随着工程建设规模越来越大型化、复杂化，大体积混凝土在建筑工程中的应用也越来越广泛。但是，由于大体积混凝土具有结构厚、体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点，因而在施工过程中若控制不当极易产生纵横交错的结构裂缝。从而不仅影响了混凝土观感质量，甚至严重者会出现深入和贯穿性的裂缝，往往会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，可能危害到建筑物的安全使用，这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害，甚至会造成人员伤亡和巨大的财产损失。下面分析一下大体积混凝土产生裂缝的原因和相应的防治措施。
。
一、大体积混凝土的主要特征
1、大体积混凝土的定义：
大体积混凝土施工规范《GB50496-2009》里面定义：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裂缝产生的混凝土。
2、大体积混凝土的特点：
大体积混凝土结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。大体混凝土浇筑除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。
二、大体积混凝土产生裂缝的原因
大体积混凝土产生裂缝的具体原因有以下三点：（1）混凝土中的水泥在水化过程中遇到水会发生一系列化合作用，在这个化合过程中混凝土会释放出大量热量，因为大体积混凝土的表面承受系数相对较低，而截断面厚度又相对来说较大，因此，在水化热过程中释放出来的热量不易散掉，这些热量聚在混凝土内部，内部的大量热量与外部有较大的差异，所以内外温差会有非常大的差异。（2）大体积混凝土在收缩形变的过程中，水泥完全硬化需要 25%的水分，剩下 75%的水分會随着混凝土表面热量的挥发而产生多余的水蒸气。当大体积混凝土收缩以后，若内外处于水分饱和的状态，混凝土的干湿交替将会引起混凝土体积的变化，这些变化都会影响大体积混凝土的质量。（3）由于外部环境的气温随时发生变化，因此，大体积混凝土的浇筑温度会随着外部温度的变化而引起变化。外部气温如果下降，会大大增加混凝土的内外温差，极大的温差将对大体积混凝土产生非常不利的影响，温差越大，随之而来的就是相应产生的温度应力也就越大。
三、防止裂缝的措施
1、注意原材料的选择
首先，可以选用水化热较低的水泥。由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥。由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热速率。
其次，可以掺加粉煤灰。由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。
第三，加入适量外加剂。加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会。减水剂的主要作用是改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的；缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失；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。
2、加强施工管理
首先，混凝土的拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度；要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
其次，在混凝土浇注、拆模过程中，要做好控制措施。浇注过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝；浇注混凝土要求分层浇注、分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密；避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能；尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注；混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
第三，做好表面隔热保护。混凝土浇注后，由于内部较表面散热快，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，但是这种拉应力通常很小，不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生，所以混凝土拆模后，特别是低温季节，应立即采取表面保护，防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2-3天内连续下降不小于6-8℃时，28天龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
第四，做好养护措施。混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少外界高温倒灌，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12-18小时内立即开始养护，连续养护时间不少于28天或设计龄期。
第五，做好通水冷却工作。若是在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差，还应在夏末秋初进行中期通水冷却，中期通水一般采用河水，通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。
四、结论
大体积混凝土的开裂是目前建筑业界普遍面临的问题，通过以上分析可知，大体积混凝土的裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。只要在混凝土搅拌过程中按照规范要求选择原材料，在浇筑过程中采用合理的施工方法，加强现场的施工管理，就能有效地防止裂缝的发生。
【参考文献】
[1] 关铁成大体积混凝土浇筑施工技 术探讨.现代商贸工业.2008.4
[2] 吴尚荣梁焕新.大体积混凝土浇筑 施工技术化工设计.2005.6
[3] 何少文大体积混凝土施工技术在 建筑工程中的应用建筑建材装饰.2008.7
[4] 大体积混凝土施工规范《GB50496-2009》
【关键词】 大体积混凝土 ； 裂缝；浇筑； 施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
随着工程建设规模越来越大型化、复杂化，大体积混凝土在建筑工程中的应用也越来越广泛。但是，由于大体积混凝土具有结构厚、体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点，因而在施工过程中若控制不当极易产生纵横交错的结构裂缝。从而不仅影响了混凝土观感质量，甚至严重者会出现深入和贯穿性的裂缝，往往会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，可能危害到建筑物的安全使用，这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害，甚至会造成人员伤亡和巨大的财产损失。下面分析一下大体积混凝土产生裂缝的原因和相应的防治措施。
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一、大体积混凝土的主要特征
1、大体积混凝土的定义：
大体积混凝土施工规范《GB50496-2009》里面定义：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裂缝产生的混凝土。
2、大体积混凝土的特点：
大体积混凝土结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。大体混凝土浇筑除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。
二、大体积混凝土产生裂缝的原因
大体积混凝土产生裂缝的具体原因有以下三点：（1）混凝土中的水泥在水化过程中遇到水会发生一系列化合作用，在这个化合过程中混凝土会释放出大量热量，因为大体积混凝土的表面承受系数相对较低，而截断面厚度又相对来说较大，因此，在水化热过程中释放出来的热量不易散掉，这些热量聚在混凝土内部，内部的大量热量与外部有较大的差异，所以内外温差会有非常大的差异。（2）大体积混凝土在收缩形变的过程中，水泥完全硬化需要 25%的水分，剩下 75%的水分會随着混凝土表面热量的挥发而产生多余的水蒸气。当大体积混凝土收缩以后，若内外处于水分饱和的状态，混凝土的干湿交替将会引起混凝土体积的变化，这些变化都会影响大体积混凝土的质量。（3）由于外部环境的气温随时发生变化，因此，大体积混凝土的浇筑温度会随着外部温度的变化而引起变化。外部气温如果下降，会大大增加混凝土的内外温差，极大的温差将对大体积混凝土产生非常不利的影响，温差越大，随之而来的就是相应产生的温度应力也就越大。
三、防止裂缝的措施
1、注意原材料的选择
首先，可以选用水化热较低的水泥。由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥。由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热速率。
其次，可以掺加粉煤灰。由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。
第三，加入适量外加剂。加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会。减水剂的主要作用是改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的；缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失；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。
2、加强施工管理
首先，混凝土的拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度；要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
其次，在混凝土浇注、拆模过程中，要做好控制措施。浇注过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝；浇注混凝土要求分层浇注、分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密；避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能；尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注；混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
第三，做好表面隔热保护。混凝土浇注后，由于内部较表面散热快，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，但是这种拉应力通常很小，不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生，所以混凝土拆模后，特别是低温季节，应立即采取表面保护，防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2-3天内连续下降不小于6-8℃时，28天龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
第四，做好养护措施。混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少外界高温倒灌，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12-18小时内立即开始养护，连续养护时间不少于28天或设计龄期。
第五，做好通水冷却工作。若是在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差，还应在夏末秋初进行中期通水冷却，中期通水一般采用河水，通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。
四、结论
大体积混凝土的开裂是目前建筑业界普遍面临的问题，通过以上分析可知，大体积混凝土的裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。只要在混凝土搅拌过程中按照规范要求选择原材料，在浇筑过程中采用合理的施工方法，加强现场的施工管理，就能有效地防止裂缝的发生。
【参考文献】
[1] 关铁成大体积混凝土浇筑施工技 术探讨.现代商贸工业.2008.4
[2] 吴尚荣梁焕新.大体积混凝土浇筑 施工技术化工设计.2005.6
[3] 何少文大体积混凝土施工技术在 建筑工程中的应用建筑建材装饰.2008.7
[4] 大体积混凝土施工规范《GB50496-2009》