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摘 要：大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，若不能很好的了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，那么实际生产当中就很难保证施工质量。
关键词：大体积混凝土；裂缝原因；防裂措施
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
1、大体积混凝土裂缝形成原因分析
由于外荷载（静、动荷载）作用产生的直接应力及各种结构次应力超过混凝土抗拉极限强度时而产生的裂缝。混凝土的抗拉强度很小而抗压强度很大，因此，在大体积混凝土结构的设计中，一般要求只出现很小的拉应力或者不出现拉应力（如重力坝的设计）。因此，由于外荷载引起的大体积混凝土结构的裂缝很少。收缩变形主要有干燥收缩和塑性收缩变形两个方面。混凝土在硬化之前，处于的状态就是塑性状态，上部的混凝土如果均匀沉降受到限制，当它的垂直方向没有水平方向减缩难时，其就容易形成一些不规则的塑性收缩裂缝。在大体积混凝土结构中，随着混凝土结构的大型化及施工速度的加快，结构物产生裂缝的重要原因主要是由水泥水化热温度应力引起的。同时，由于传热效果差，其厚度、体积均较大，水泥水化产生的热量聚集在结构物内部长期不易散失，形成较大的温差和温度应力。温度应力和温差成正比，温差越大，温度应力也越大。此外，大体积混凝土施工期间，外界气温的升降都会造成过大的温度应力。这是因为温度的变化会导致混凝土内外部的温差，如何控制混凝土的温度应力、降低混凝土的发热量是大体积混凝土施工中关注的重点。
2、大体积混凝土施工质量控制要点
由上节分析可知，大体积混凝土材料自身的性能是引起开裂的主要因素，如何采取措施降低混凝土的温度应力以及收缩应力，是大体积混凝土结构施工中十分重要的课题。在大体积混凝土施工过程中，除了应满足一般混凝土结构施工中对工作性和强度要求外，还应注重对新拌混凝土的抗裂性要求，即应选取适当的原材料、恰当的配合比、合理的施工工艺来进行温度控制和收缩控制，从而减小应力防止裂缝发生。
2.1原材料选择及配合比设计
前已提及，大体积混凝土由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，容易造成内外温差使混凝土产生温度裂缝，因此在满足强度要求下应尽量选用较低发热量的水泥。进行配合比选择时，在满足设计及施工工艺要求的前提下，最大限度减少水泥用量，是实现降低大体积混凝土绝热温升的关键。但在设计强度较高的大体积混凝土工程中，既要求水泥具有高活性，又希望水泥是低发热的，此时选择掺有高磨细度矿渣粉的高强矿渣硅酸盐水泥可同时满足这两种要求。混凝土的热膨胀系数与集料的膨胀系数有关，应选择热膨胀系数低的集料，所配制的混凝土热膨胀系数低，从而降低混凝土的温度收缩变形。工程实践告诉我们：选择粒径相对较大的粗骨料和细度模数在2.7～3.1的中粗砂，会减少水的用量，有利于水泥用量的减少，还可以减小混凝土的收缩从而减小温度应力和收缩应力。掺和料用于水泥中大多是可以降低水泥发热量和延缓发热时间的，这有利于减缓混凝土的温升过程。如掺入粉煤灰，由于其早期水化活性较低，水化热很小，可以有效地降低大体积混凝土的温峰和温升速率，但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。因此对早期抗裂要求较高的工程，粉煤灰的掺入量应该少一些，否则表面易出现细微裂缝。有助于混凝土的振动密实和浇筑均匀，改善其和易性，在混凝土中掺入引气剂或减水剂，对混凝土的抗拉强度和抗裂性能大大提高。
2.2施工工艺
通常情况下，当石子、砂子、水的温度降低l℃时，混凝土的温度分别降低0.63℃，0.19℃，0.13℃左右。预冷混凝土最简易的方法就是冷却拌和水或在拌和时掺加冰屑。地笼取料是将已筛好的骨料分别堆存，并将出料地笼放在地面以下，利用夏季地温低于气温的特点降低骨料温度。此外，还可选用水冷法、风冷法和真空汽化法预冷骨料。在冬季施工为了防止混凝土受冻，当气温不低于-1℃时，一般只须将水加热，以满足出机温度的要求。当气温低于-1℃时，须将水和细骨料加热，同时加热粗骨料使其中的冰雪融化，注意最高温度不宜超过75℃。大体积混凝土浇筑方案主要有三种方式：全面分层、分段分层和斜面分层。为了减少浇筑过程中的温度回升，应加快混凝土浇筑速度，在最短时间内覆盖新混凝土。同时应采用台阶式浇筑法，把混凝土浇筑方式从全仓平面改为台阶式浇筑，混凝土层面暴露时间可大大缩短。而冬季施工应减少热量损失，可采用蓄热法、暖棚法等方法施工。前已提及，外界环境的温度和湿度变化会使大体积混凝土产生温度应力和收缩应力导致裂缝，因此在养护环节应使混凝土的表面保持合适的温度和湿度，温度不能太低，湿度不能小，以降低混凝土表面与内部的温差和干燥收缩，从而防止混凝土裂缝的产生和发展。为此，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，根据具体情况增加或减少混凝土表面覆盖的保温层，将温差控制在25℃范围内。为了保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，大体积混凝土应在浇筑完毕后初凝之前，先覆盖一层塑料布再覆盖保温草帘养护。
3、结束语
大体积混凝土工程施工时，经常出现裂缝，这些裂缝不能根除，在施工时只能进行防治，本文就从大体积混凝土裂缝产生原因和施工进行探讨。
参考文献：
[1]刘伟.大体积混凝土裂缝的原材料控制浅析.中小企业管理与科技，2012
[3]迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土，2013
关键词：大体积混凝土；裂缝原因；防裂措施
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
1、大体积混凝土裂缝形成原因分析
由于外荷载（静、动荷载）作用产生的直接应力及各种结构次应力超过混凝土抗拉极限强度时而产生的裂缝。混凝土的抗拉强度很小而抗压强度很大，因此，在大体积混凝土结构的设计中，一般要求只出现很小的拉应力或者不出现拉应力（如重力坝的设计）。因此，由于外荷载引起的大体积混凝土结构的裂缝很少。收缩变形主要有干燥收缩和塑性收缩变形两个方面。混凝土在硬化之前，处于的状态就是塑性状态，上部的混凝土如果均匀沉降受到限制，当它的垂直方向没有水平方向减缩难时，其就容易形成一些不规则的塑性收缩裂缝。在大体积混凝土结构中，随着混凝土结构的大型化及施工速度的加快，结构物产生裂缝的重要原因主要是由水泥水化热温度应力引起的。同时，由于传热效果差，其厚度、体积均较大，水泥水化产生的热量聚集在结构物内部长期不易散失，形成较大的温差和温度应力。温度应力和温差成正比，温差越大，温度应力也越大。此外，大体积混凝土施工期间，外界气温的升降都会造成过大的温度应力。这是因为温度的变化会导致混凝土内外部的温差，如何控制混凝土的温度应力、降低混凝土的发热量是大体积混凝土施工中关注的重点。
2、大体积混凝土施工质量控制要点
由上节分析可知，大体积混凝土材料自身的性能是引起开裂的主要因素，如何采取措施降低混凝土的温度应力以及收缩应力，是大体积混凝土结构施工中十分重要的课题。在大体积混凝土施工过程中，除了应满足一般混凝土结构施工中对工作性和强度要求外，还应注重对新拌混凝土的抗裂性要求，即应选取适当的原材料、恰当的配合比、合理的施工工艺来进行温度控制和收缩控制，从而减小应力防止裂缝发生。
2.1原材料选择及配合比设计
前已提及，大体积混凝土由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，容易造成内外温差使混凝土产生温度裂缝，因此在满足强度要求下应尽量选用较低发热量的水泥。进行配合比选择时，在满足设计及施工工艺要求的前提下，最大限度减少水泥用量，是实现降低大体积混凝土绝热温升的关键。但在设计强度较高的大体积混凝土工程中，既要求水泥具有高活性，又希望水泥是低发热的，此时选择掺有高磨细度矿渣粉的高强矿渣硅酸盐水泥可同时满足这两种要求。混凝土的热膨胀系数与集料的膨胀系数有关，应选择热膨胀系数低的集料，所配制的混凝土热膨胀系数低，从而降低混凝土的温度收缩变形。工程实践告诉我们：选择粒径相对较大的粗骨料和细度模数在2.7～3.1的中粗砂，会减少水的用量，有利于水泥用量的减少，还可以减小混凝土的收缩从而减小温度应力和收缩应力。掺和料用于水泥中大多是可以降低水泥发热量和延缓发热时间的，这有利于减缓混凝土的温升过程。如掺入粉煤灰，由于其早期水化活性较低，水化热很小，可以有效地降低大体积混凝土的温峰和温升速率，但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。因此对早期抗裂要求较高的工程，粉煤灰的掺入量应该少一些，否则表面易出现细微裂缝。有助于混凝土的振动密实和浇筑均匀，改善其和易性，在混凝土中掺入引气剂或减水剂，对混凝土的抗拉强度和抗裂性能大大提高。
2.2施工工艺
通常情况下，当石子、砂子、水的温度降低l℃时，混凝土的温度分别降低0.63℃，0.19℃，0.13℃左右。预冷混凝土最简易的方法就是冷却拌和水或在拌和时掺加冰屑。地笼取料是将已筛好的骨料分别堆存，并将出料地笼放在地面以下，利用夏季地温低于气温的特点降低骨料温度。此外，还可选用水冷法、风冷法和真空汽化法预冷骨料。在冬季施工为了防止混凝土受冻，当气温不低于-1℃时，一般只须将水加热，以满足出机温度的要求。当气温低于-1℃时，须将水和细骨料加热，同时加热粗骨料使其中的冰雪融化，注意最高温度不宜超过75℃。大体积混凝土浇筑方案主要有三种方式：全面分层、分段分层和斜面分层。为了减少浇筑过程中的温度回升，应加快混凝土浇筑速度，在最短时间内覆盖新混凝土。同时应采用台阶式浇筑法，把混凝土浇筑方式从全仓平面改为台阶式浇筑，混凝土层面暴露时间可大大缩短。而冬季施工应减少热量损失，可采用蓄热法、暖棚法等方法施工。前已提及，外界环境的温度和湿度变化会使大体积混凝土产生温度应力和收缩应力导致裂缝，因此在养护环节应使混凝土的表面保持合适的温度和湿度，温度不能太低，湿度不能小，以降低混凝土表面与内部的温差和干燥收缩，从而防止混凝土裂缝的产生和发展。为此，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，根据具体情况增加或减少混凝土表面覆盖的保温层，将温差控制在25℃范围内。为了保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，大体积混凝土应在浇筑完毕后初凝之前，先覆盖一层塑料布再覆盖保温草帘养护。
3、结束语
大体积混凝土工程施工时，经常出现裂缝，这些裂缝不能根除，在施工时只能进行防治，本文就从大体积混凝土裂缝产生原因和施工进行探讨。
参考文献：
[1]刘伟.大体积混凝土裂缝的原材料控制浅析.中小企业管理与科技，2012
[3]迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土，2013