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大体积混凝土，一般指混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。对于大体积混凝土必须采取措施以消除其内部水泥水化热及伴随发生的体积变化，尽量减少温度裂缝。从微观上分析，混凝土的开裂主要是由于混凝土中出现了拉应力超过了其抗拉强度，或者拉伸应变超过了其极限拉伸值。混凝土裂缝按照宽度不同可分为“微观裂缝”和“宏观裂缝”两种。
一、大体积混凝土裂缝的类别及原因分析
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。各类裂缝产生的主要影响因素如下：
1.1 收缩裂缝
混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同，干缩、收缩的量也不同。混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。
1.2温度裂缝
混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。大体积混凝土更易发生此类裂缝，浇筑后水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。
1.3 对温度应力的分析
1.3.1温度应力的三个阶段
温度应力分早期、中期、晚期三个阶段：早期是自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。中期自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。晚期指混凝土完全冷却以后的运转时期。
1.3.2引起温度应力的原因
a、自生应力：世界上没有不受任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现温度应力。混凝土冷却时，表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
b、约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
1.4 水泥水化热的影响
水泥在水化过程中产生大量的热量是大体积混凝土内部热量的主要来源，试验证明每千克普通水泥放出的热量可达500J。混凝土厚度愈大，水泥早期强度愈高，混凝土内部的温升愈快。大体积混凝土测温试验研究表明：水泥水化热在1～3d放出的热量最多，大约占总热量的50﹪左右，混凝土浇筑后3～5d内，混凝土内部的温度最高。
1.5 沉陷裂缝
沉陷裂缝多属深度或贯穿性裂缝,有的上部,有的在下部,一般与地面垂直或呈
30°～45°角方向发展。较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的错距,裂缝宽度与荷载大小及不均匀沉降值有关,而与温度变化关系不大。
二、温度的控制与防止裂缝的措施
2.1 控制温度的措施
（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；
（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；
（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施
2.2 防止措施
2.2.1 设计措施
1) 精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。
2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3-0.5%之间。
3)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。
5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。
2.2.2 改善约束条件的措施
1）合理地分缝分块；
2）避免基础过大起伏；
3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；
2.2.3 施工措施
1)、严格控制混凝土原材料质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1-1.5%以下)。优选混凝土各种原材料。在条件许可情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。
2)、细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减水剂。
3)、采用综合措施，控制混凝土初始温度。
4)、根据工程特点，充分利用混凝土后期强度，可以减少用水量，减少水化热和收缩。
5)、加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
6)、混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。
7)、采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。
8)、根据具体工程特点，采用HEA补偿收缩混凝土技术。
9)、对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%-50% 。
2.2.4 改善性能措施
改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，对混凝土防裂十分重要。为保证混凝土工程质量，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂可以(1)降低水灰比；(2)改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形；(3)提高水泥浆与骨料的粘结力；(4)有效的提高的混凝土抗拉强度；(5)减少碳化收缩；(6)有效防止水泥迅速水化放热；(7)减少水分蒸发，减少干燥收缩.对提高混凝土抗裂性能具有明显的作用。
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。
参考文献
［1］ 朱勇年、潘立本、丁天庭等.高层建筑施工. 北京：中国建筑工业出版社.2004.第一版.
［2］叶琳昌、沈义.大体积混凝土施工 . 北京：中国建筑出版社.1987.
［3］赵志.高层建筑基础工程施工. 北京：中国建筑出版社.1986.
［4］徐仁祥.建筑施工手册第四册. 北京：中国建筑出版社.1997. 第三版.
［5］冯乃谦.实用混凝土大全.北京：中国建筑出版社. 第三版.
［6］曾力、方坤河等.碾压混凝土抗裂指标的研究.水利水电技术.2000.
［7］黎思幸、曾力.碾压混凝土的变形和抗裂性试验.混凝土，2000.
一、大体积混凝土裂缝的类别及原因分析
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。各类裂缝产生的主要影响因素如下：
1.1 收缩裂缝
混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同，干缩、收缩的量也不同。混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。
1.2温度裂缝
混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。大体积混凝土更易发生此类裂缝，浇筑后水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。
1.3 对温度应力的分析
1.3.1温度应力的三个阶段
温度应力分早期、中期、晚期三个阶段：早期是自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。中期自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。晚期指混凝土完全冷却以后的运转时期。
1.3.2引起温度应力的原因
a、自生应力：世界上没有不受任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现温度应力。混凝土冷却时，表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
b、约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
1.4 水泥水化热的影响
水泥在水化过程中产生大量的热量是大体积混凝土内部热量的主要来源，试验证明每千克普通水泥放出的热量可达500J。混凝土厚度愈大，水泥早期强度愈高，混凝土内部的温升愈快。大体积混凝土测温试验研究表明：水泥水化热在1～3d放出的热量最多，大约占总热量的50﹪左右，混凝土浇筑后3～5d内，混凝土内部的温度最高。
1.5 沉陷裂缝
沉陷裂缝多属深度或贯穿性裂缝,有的上部,有的在下部,一般与地面垂直或呈
30°～45°角方向发展。较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的错距,裂缝宽度与荷载大小及不均匀沉降值有关,而与温度变化关系不大。
二、温度的控制与防止裂缝的措施
2.1 控制温度的措施
（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；
（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；
（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施
2.2 防止措施
2.2.1 设计措施
1) 精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。
2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3-0.5%之间。
3)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。
5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。
2.2.2 改善约束条件的措施
1）合理地分缝分块；
2）避免基础过大起伏；
3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；
2.2.3 施工措施
1)、严格控制混凝土原材料质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1-1.5%以下)。优选混凝土各种原材料。在条件许可情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。
2)、细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减水剂。
3)、采用综合措施，控制混凝土初始温度。
4)、根据工程特点，充分利用混凝土后期强度，可以减少用水量，减少水化热和收缩。
5)、加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
6)、混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。
7)、采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。
8)、根据具体工程特点，采用HEA补偿收缩混凝土技术。
9)、对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%-50% 。
2.2.4 改善性能措施
改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，对混凝土防裂十分重要。为保证混凝土工程质量，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂可以(1)降低水灰比；(2)改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形；(3)提高水泥浆与骨料的粘结力；(4)有效的提高的混凝土抗拉强度；(5)减少碳化收缩；(6)有效防止水泥迅速水化放热；(7)减少水分蒸发，减少干燥收缩.对提高混凝土抗裂性能具有明显的作用。
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。
参考文献
［1］ 朱勇年、潘立本、丁天庭等.高层建筑施工. 北京：中国建筑工业出版社.2004.第一版.
［2］叶琳昌、沈义.大体积混凝土施工 . 北京：中国建筑出版社.1987.
［3］赵志.高层建筑基础工程施工. 北京：中国建筑出版社.1986.
［4］徐仁祥.建筑施工手册第四册. 北京：中国建筑出版社.1997. 第三版.
［5］冯乃谦.实用混凝土大全.北京：中国建筑出版社. 第三版.
［6］曾力、方坤河等.碾压混凝土抗裂指标的研究.水利水电技术.2000.
［7］黎思幸、曾力.碾压混凝土的变形和抗裂性试验.混凝土，2000.