一、前言
随着我国建筑技术的发展和城市建设规模的扩大,全国各地巨型体育场、地下车库、大型水库的承建，大体积预拌商品混凝土得到了越来越广泛的应用。然而, 混凝土工程的体积量日渐增大也带来其固有的问题，即预拌混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还应满足现场实际施工的要求。由于预拌混凝土在施工中应满足从预拌站到工地现场的运输和现场泵送浇筑工艺的要求,其需要的坍落度比现场自拌混凝土传统施工工艺大得多,因而在基础大体积混凝土施工中,如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现和开展,显得非常重要。
二、大体积混凝土的界定
大体积混凝土一般是指：最小断面尺寸在1米以上，在施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。大体积混凝土工程结构相对较厚，体形较大、钢筋较密，混凝土数量较多，施工条件也相对复杂，施工技术要求高，必须同时满足强度、刚度、整体性和耐久性要求。另外由于混凝土自身蓄热量大，从而使得温度应力增大，因此混凝土裂缝的控制问题成为设计及施工中的一个急需解决的重大问题。
三、大体积混凝土施工中的裂缝问题
裂缝是指固体材料中的某种不连续现象，在学术上属于结构材料强度理论范畴，是一种人们可以接受的材料特征。建筑结构的裂缝是不可避免的，如对建筑物抗裂要求过高，必将付出巨大的代价，科学的研究是将其有害程度控制在允许范围之内。因此，建筑物的裂缝控制是指将裂缝的预测、预防和处理工作。根据有关资料，混凝土早期裂缝80%左右由施工因素造成的，15%左右因混凝土材料方面的原因造成，5%左右因设计不当造成。按照日本混凝土工程协会编写的《混凝土工程裂缝调查及补强加固技术规程》，混凝土裂缝的产生主要与材料、施工、设计、使用环境等有关。因此，混凝土产生裂缝原因主要有以下几点：
（一）、混凝土本身的影响
1、混凝土的体积稳定性
混凝土的体积稳定性是指混凝土在抵抗物理、化学作用下产生变形的能力。体积稳定性不好致使混凝土的抗渗性性能降低，溶液性的物质渗透到混凝土中，造成混凝土的耐久性能下降。
2、混凝土的收缩
收缩是混凝土本身所固有的一种重要特性。在没有负载的情况下，混凝土的开裂往往由于收缩变形而导致。
3、混凝土的徐变
在任意荷载作用下，混凝土结构除了发生弹性变形外，还产生一种随时间缓慢增加的非弹性变形，称为“徐变变形”。徐变能降低大体积混凝土结构的温度应力，减少收缩裂缝，但结构的徐变也有不利的一面，比如徐变会不断加大结构的变形。在预应力混凝土结构中，徐变会还会引起预应力的损失等，所以应综合考虑徐变的影响。
4、混凝土所用材料的影响
①水泥和水
混凝土结构开裂主要是由于本身收缩受到约束而产生的拉应力超过其抗拉强度。混凝土产生的收缩值及强度值因水泥种类、水泥用量拌制不同而不同。水泥的细度问题是需要我们特别关注的，水泥的细度越细，混凝土越容易开裂。
②砂、石骨料
混凝土骨料的含泥量越高越容易开裂。这是由于骨料表面所带的泥份妨碍了骨料与水泥浆之间的咬合粘结，弱化了界面结构，因而降低了混凝土的抗拉强度。
③外加剂和掺合料
试验表明掺化学外加剂的混凝土干缩值较大。使用一般化学外加剂比使用促凝性AE减水剂的干缩值低。混凝土的初期干缩值在使用外加剂的情况下较大，不掺外加剂比使用促凝性AE减水剂混凝土的干缩值低。混凝土掺加膨胀剂时养护的要求更高。在早期养护不好时，膨胀混凝土更容易发生裂缝。
（二）、其他因素的影响
在实际工程中，可以通过理论计算来控制裂缝；通常采用构造设计来对变形作用引起的裂缝加以控制。结构计算时，要先假定结构物的受力体系有关参数，而常规的计算模型与很多结构物的实际工作状态与有一定的差别，使得内力计算的结果与实际结果相差很大，这些未考虑到的可能内力一般会引起结构裂缝。
对于约束条件的影响。结构在变形变化时，会受到一定的抑制而阻碍其自由变形，该抑制即称为“约束”。结构内部各质点之间的约束称为“内约束”，不同结构之间的约束称为“外约束”。
四、预防裂缝的关键点
(一)泵送商品混凝土施工易出现收缩裂缝,但只要措施得当,还是可以避免或得以控制的。关键在于：
1、在保证混凝土强度的前提下,尽可能降低每m3混凝土的水泥用量。
2、严格控制混凝土坍落度,绝不允许现场加水。
3、建议尽可能延长拆模时间,浇水养护时间也应适当延长。
4、根据泵送工艺要求,混凝土坍落度在现场出料要严格控制,凡超出范围的,一律退场,并设立专人负责此项工作。
(二)基础大体积混凝土施工控制表面温度裂缝的产生,首先应从选定混凝土配合比入手。只要对掺合料、缓凝减水剂等选择合适,通过试配完全可以大大降低每m3混凝土的水泥用量,降低混凝土的最高绝热温升,从根本上解决升温阶段的裂缝产生。具体地可从以下几方面着手：
1、混凝土配合比
①混凝土中可掺入定量的粉煤灰，并在保证强度的同时尽可能减小水泥的使用量， 最大限度地降低水化热峰值，通过做绝热温升试验， 优选混凝土配合比。
②充分保证混凝土的保水性能， 坍落度不仅要达到泵送要求，也要保证混凝土的流淌距离不能过长，以免导致混凝土分层，增加施工难度，衔接困难， 形成冷缝。
③根据混凝土分层一次浇筑的最大方量、 混凝土的供应能力、 运输时间及施工季节的气温，确定混凝土的初凝时间， 保证分层衔接时混凝土不致初凝。
2、原材料的选用
①尽量选用水化热低和安定性好的水泥，所用水泥控制在出厂半个月以上， 以降低水泥的活性，禁止使用刚出窑的水泥。
②石料要求最大粒径小于等于 2.5mm，吸水率小于或等于1.5％， 含泥量不超过 1％， 不得使用碱活性骨料。其他要求应符合 《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JG J53-1992）的规定。
③砂子选用细度模数 2.8～3.2 中粗砂， 含泥量不超过 2％，其他要求应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGＪ52-1992）的规定。
④可根据设计要求， 混凝土中掺加一定用量外加剂， 如防水剂、膨胀剂、 减水剂、缓凝剂等外加剂。
由于水泥砂浆和粗骨料的粘结强度即界面粘结力大小是决定混凝土强度的主要因素之一。因此选择与水泥适应性好、减水率高的优质外加剂也至关重要。
(三)对基础大体积混凝土而言,及时养护程序必不可少,应根据施工时的气温、测温情况,采取相应的养护方法。
1、在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，并应符合下列规定：
①保温养护措施，应使混凝上浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求。
②保温养护的持续时间，应根据温度应力加以控制、确定，但不得少于巧天。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行。
③保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润。
2、混凝土浇筑后4～6小时内可能在表面上出现塑性裂缝，可采取二次压光或二次浇灌层处理。
3、塑料薄膜、草袋锯末等可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。
4、在大体积混凝土施工时，可因地制宜地采用保温性能好而又便宜的材料用作大体积混凝土的保温养护中。
五、结束语
大体积混凝土与一般混凝土的最大区别就是一旦大体积混凝土施工过程中出现质量问题，不满足设计要求需要返工时将浪费大量财物，且工期不允许， 将对工程造成很大影响。应此，应充分做好大体积混凝土施工的前期准备工作及大体积混凝土的浇筑、 运输、 振岛、泌水及表面处理、 养护、 测温及温控措施等施工要点的全过程控制，确保大体积混凝土的浇筑质量。
参考文献：
[1]王铁梦 《建筑物的裂缝控制》[M],上海:上海科技出版社,1987；
[2]叶琳昌 沈义 《大体积混凝土施工》[M],北京:中国建筑工业出版社,1987；
[3]王华生 赵慧如主编 《混凝土技术禁忌手册》[M],北京:机械工业出版社,2004；
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文章名称：
有效预防大体积混凝土裂缝问题探讨
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