一、裂缝产生的原因
（一）温度引起的裂缝
大体积砼由温度引起的裂缝有两种情况：一是由于砼本身在硬化过程中内外温差较大引起的，砼结构在硬化过程中水泥放出大量水化热，大体积砼内部因散热慢而温度不断上升，从而使砼表面和内部产生较大温差，内部砼膨胀，而外部砼经散热温度降低而产生收缩，形成裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。二是由于环境温度的变化引起的，根据砼热胀冷缩的性质，在温度下降后砼必将产生收缩而产生拉应力，当拉应力超过砼本身的抗拉强度设计值时将产生裂缝。
（二）干缩引起的裂缝
砼的干缩裂缝是由于砼中水分蒸发而引起的。当砼在空气中硬化时，其中的水分会逐渐蒸发，使水泥中的胶凝体逐渐干燥而产生收缩，从而产生干缩裂缝。在砼受到某种约束的情况下，干缩变形会出现较大的拉应力，特别是在初凝阶段，由于砼抗拉强度十分低，容易引起砼开裂。
（三）荷载作用引起的裂缝
在荷载作用下，当构件截面产生拉应力时，会引起构件拉伸变形，当拉应力超过砼本身的抗拉强度设计值时将产生裂缝。此类裂缝由于在设计规范里有明确的规定，因此在设计时设计人员都会采取措施进行控制。
二、大体积混凝土裂缝的防控措施
从大体积混凝土裂缝产生的原因可以看到，大体积混凝土的开裂，主要原因是混凝土所承受的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度的结果。抗拉强度主要决定于混凝土的强度等级及组成材料，要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化上。针对以上裂缝形成的原因过程，我们可以从以下几点进行控制。
（一）水泥品种的选择
水泥水化产生的水化热是混凝土升温的主要热源。结构工程的大体积混凝土，最好采用矿渣水泥，其早期强度低，由于水化胶凝数量不断增加，水泥石强度也随之增加，最后可能超过同强度等级的普通硅酸盐水泥，充分利用混凝土的后期强度。在设计时砼强度等级不宜过高，在满足承载力和防水要求的条件下，宜在C25-C35的范围内选用，如果砼强度等级过高，水泥用量过多，砼硬化过程中水化热高，收缩大，就容易引起裂缝。水泥宜优先采用水化热低、水化热不集中的品种，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥或复合水泥。
（二）优化配合比
为了控制升温，避免温度裂缝，可以采用两种措施：一方面在满足强度和耐久性的前提下，尽量减少水泥用量。另一方面，配合比的设计应以f60或f90作为强度指标，延缓混凝土的热峰值。
（三）外加剂与矿物掺合料的选择
1、大体积混凝土中应掺加缓凝型高效减水剂。缓凝剂可以使水泥的水化热释放速度减慢，有利于混凝土热量的散失，使内部温升降低，避免温度裂缝产生。
2、在大体积混凝土中掺入矿物掺合料（粉煤灰、矿渣等）不仅可以减少水泥用量，而且还可以延长混凝土的凝结时间，有利于混凝土热量的消散，同时改善混凝土的和易性和降低水化热，从而减小混凝土内外温差引起的拉应力。
（1）增加粉煤灰掺量：在砼中掺加粉煤灰能有效改善砼的黏塑性，并可代替部分水泥，减少砼的用水量和水泥用量，减少水化热（当掺量为水泥用量的15%时，可降低水化热约15%），还可减少砼中的孔隙，提高密实度和强度，提高抗裂性。一般情况下，粉煤灰的掺量约为水泥用量的15%-30%。
（2）掺入适量有微膨胀组分的外加剂
在砼中掺入适量的膨胀剂，能有效补偿一部分砼的收缩从而控制或避免砼的收缩开裂，目前我国生产的膨胀剂品种很多，如UEA、ZY、SY、CAS、HCAS等。以ZY为例，将6～8%（替换水泥用量）的ZY加入到普通砼中，拌水后生成大量的膨胀性结晶水化物水化硫酸钙，使砼产生适度膨胀，在钢筋和邻位的约束下，改变了砼内部的应力结构，在砼结构中建立0.2～0.7Mpa的预压应力，这一压应力可大致抵消砼硬化过程中收缩产生的拉应力，从而避免或大大减轻砼结构的开裂。
（四）控制集料级配和含泥量
大体积混凝土结构工程应优先选用连续级配的粗骨料，在施工条件允许的情况下，尽可能选用粒径较大、级配良好的石子。这样可以减少用水量和水泥用量，有效的降低混凝土的温升。
细集料应采用细度模数为2.6～2.9之间的中、粗砂，过细时用水量和水泥用量增加，过粗时混凝土和易性不好，不利于大体混凝土的施工。
含泥量是影响混凝土质量的最主要因素，含泥量过大直接影响混凝土的强度、干缩、徐变、抗渗性、抗冻融、耐磨损及和易性。尤其会增加混凝土的收缩，降低其抗拉强度。因此，大体积混凝土中的粗集料含泥量不得大于1%，细集料含泥量不得大于2%。
（五）确定混凝土的施工工艺
大体积混凝土的浇筑可以根据结构特点的不同采用不同的浇筑方法，如全断面分层浇筑、分段分层浇筑、和斜面分层浇筑。预埋冷水管，用循环水降低大体积混凝土的温度，进行人工导热，降低温差。并应及时清除混凝土表面的泌水，在混凝土初凝前进行二次抹压处理，减少干缩裂缝的出现。
施工时应加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体，易产生大的温度梯度，这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压，以消除初期裂缝。
（六）混凝土的养护及温控
采取合理的养护措施是预防大体积砼浇筑后开裂的重要措施。砼浇筑后，应尽快回填土（土是砼最好的养护材料之一），目前这是砼保温保湿养护的最有效方法，对预防砼裂缝是非常有益的。如采用蓄水法保温养护，在混凝土施工期间可通入冷却循环水，以便加快承台内部热量的散发。如采用内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，对于超厚大体积砼施工尤其适用。
防止大体积混凝土裂缝的主要措施是减小温度梯度和湿度梯度，充分的养护是保证混凝土不致开裂的必要条件，因此，大体积混凝土每次浇筑完毕后，应设专人负责保温养护工作及测温记录。对混凝土体的里表温差和降温速率进行现场检测，应及时调整保温和降温养护措施。使它的里表温差控制在25℃之内。
(七)提高混凝土极限抗拉强度
从综合角度考虑，混凝土内部设置必要的温度配筋，在截面突变等部位设置斜拉构造筋是提高混凝土抗拉强度的有效手段。
在容易开裂的部位配置斜向钢筋或钢筋网片，并配置一定数量的抗裂钢筋，可以显著提高砼的抗裂性能。在孔洞周边、断面转角处等宜增配斜向钢筋或钢筋网片，避免应力集中产生裂缝。
（八）设置后浇带
施工后浇带的设置是目前大体积砼设计常用的方法，其主要作用是释放早期砼硬化过程中的收缩应力，减小砼收缩变形。施工后浇带宽为0.8～1.0米，间距30米左右，后浇带宜设在受力较小的部位，一般在跨度的三分之一处，并应避免在大跨度处设置。后浇带宜在两个月以后采用强度等级比原设计砼高一级的补偿收缩砼进行浇注。浇注时的温度宜低于主体砼浇筑时的温度，且宜低于25度。只要条件允许，后浇带浇注时间应尽量延后，后浇带砼浇注前应凿毛并清理干净，浇注时振捣密实，保湿保温养护。
（九）降低砼浇注温度
大体积砼最好选在春秋季施工，以降低浇注温度，如果在夏季施工最好采取有效措施降低浇注温度，必要时可采用含有冰块的水搅拌砼。另外浇筑砼时还可以采用减少装卸转运次数、给砼泵搭遮阳棚、在砼泵管上覆盖湿麻袋等辅助措施来降低砼浇注温度，最好不要让砼在太阳下直接爆晒。
三、结束语
总之，大体积混凝土的温度裂缝通过严谨、周密、科学可行的措施是可以避免的。相信大体积混凝土的温度裂缝也会随着科学技术的进步、建筑施工水平的不断提高而变得更加容易解决。
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在建筑施工中大体积砼裂缝的几点问题讨论
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