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摘要：建筑大體积混凝土都具有一些共同特征：结构厚实，混凝土现浇量大，施工技术上有特殊要求，水泥水化热使结构产生温度变形，应采取措施，尽可能地减少变形引起的裂缝。本文分析了大体积砼施工裂缝产生的原因，并提出了大体积砼施工裂缝控制对策。
关键词：大体积砼；施工裂缝；原因；控制
中图分类号：[TQ178] 文献标识码：A
一、大体积砼施工裂缝产生的原因
（一）配合比因素
配合比不合理，施工过程控制不规范是表面裂缝产生的主观原因。配合比决定了混凝土的各项工作性能，在实验室的试拌过程中未考虑现场的条件差异，对原材料不作选择，水灰比过大，计量的偏差都将造成混凝土开裂。在实验室的试拌过程中由于控制了操作室的温度及湿度，混凝土从搅拌到入模都处于一种较为理想的环境中。而在现场，温度与湿度将难以控制，导致混凝土施工中水泥的水化过程受到影响，产生分层离析，这是产生表面裂缝的环境因素。在施工过程中用水量的随意性，致使混凝土产生离析浮浆，产生表面裂缝。搅拌时间的不足也是产生表面裂缝的人为因素。
（二）浇筑因素
混凝土在强度形成初期的浇筑及塑性阶段，水化热聚集在结构内部，由于导热性差，不易消散，使温升剧烈，出现内外温差，在表面产生拉应力，当混凝土早期拉强度不足时，即在表面产生裂缝。而在硬化后期，水化温升达到峰值后开始降温，内外降温速度不同，因而造成较大温差收缩，当受到边界条件约束时，易在临界面产生裂缝。如大体积砼基础浇筑在硬基层上的连续墙体等。最典型的是高层建筑基础底版等大体积混凝土，其厚度多在1.0～2.5m间，其最高温升发生在中心部位，3d左右可达峰值，最高可至70摄氏度以上，而上表面的温升峰值最低，最先达峰值，降温则比中心快数倍，造成温差明显而冷缩大。
（三）养护因素
砼浇筑成型后，养护工作不到位，没有及时地进行表面履盖，表面水份散失过快，导致砼内部与外部不均匀收缩。
二、大体积砼施工裂缝控制对策
（一）材料、配合比控制
1、优化水泥用量和细度
水泥用量是砼收缩率的重要因素，采用降低水泥用量的方法来降低砼的绝对温升值，可以使砼浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用，这是大体积砼配合比选择的特殊性，水泥用量最好不超过380kg/m3，经过C30标号的优化，本汽轮基座底板砼水泥用量为332kg/m3；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，试验表明：表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21J/g。
2、选择级配良好的骨料
骨料在大体积砼中所占比例一般为砼绝对体积的80%～83%，因此在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说，可以选用粒径4mm～40mm的粗骨料，尽量采用中砂，严格控制砂、石子的含泥量。还可以在砼中掺缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热。
3、掺加粉煤灰
为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，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；②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；③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。值得一提的是：由于粉煤灰的比重较水泥小，混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的掺合料较多，强度较低，表面容易产生塑性收缩裂缝。因此，粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
（二）施工工艺控制
1、控制混凝土的出机温度
混凝土中的各种原材料，尤其是石子与水，对出机温度影响最大。在气温较高时，宜在砂石堆场设置简易遮阳棚，必要时可采用向骨料喷水等措施。
2、控制浇注入模温度
夏季施工时，在输送泵送时采取降温措施，以防入模混凝土温度升高。如在搅拌筒上搭设遮阳棚盖，在水平输送管道上铺草包喷水。冬季施工时，对结构厚度在1.0米以上的大体积混凝土一般宜在正温搅拌和正温浇注，并靠自身水化热进行蓄热保温。
3、混凝土浇筑控制
（1）混凝土浇注顺序的安排，以薄层连续浇注以利散热，不出现冷锋为原则。（2）宜尽可能采用二次振捣工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面要进行拍打真实，去除浮浆，实行二次抹面，以减少表面收缩裂缝。（3）混凝土在浇注振捣过程中的泌水应予以排除。
4、利用测温技术进行信息化施工
根据土建工程大体积混凝土的特点和施工经验，实测的混凝土内部中心与表面温度差，宜控制在25度之内。利用测温技术进行信息化施工，可以全面了解混凝土在强度发展过程中内部温度场分布状况，并且根据温度梯度变化情况，可定性、定量指导施工，控制降温速率，控制裂缝的出现。
5、泌水处理
大体积商品砼在浇筑振捣过程中，必然会有游离水和浮浆析出并顺砼坡面下淌至坑底，为此，在砼浇筑收尾处于基坑外侧设一集水坑，通过垫层找坡使泌水和浆液流至集水坑内，再用小型潜水泵将过滤出的泌水抽出坑外，若无法设置集水坑，对泌水可采用海棉吸出或自吸泵抽出。混凝土浇筑基本结束下料时，应控制好下料路线，注意有意识将泌水赶至基坑一角，便于将泌水及时排出。
6、后浇带处理
在底板大体积混凝土施工中，有较多的混凝土浆等通过隔离钢板网流入后浇带内，而底板钢筋的贯穿给后浇带内的后期清理带来困难。因此我们在本工程中采用了以下措施：在排污沟内有少许砂浆难以完全清出，由于设置的排污沟比底板落深20Omm，亦可让其留在排污沟内，对结构也不会产生影响。 后浇带的浇筑时间、混凝土级配要求等必须满足设计要求。应特别注意后浇带附加防水区处的止水施工质量，止水带的选材必须严格，接长不留隐患。在后浇带加强止水部分的垫层上加铺防水卷材，并向每边延长500mm以上。后浇带处钢筋不断开，侧向采用双层钢板网作侧模。后浇带留置完毕，马上铺盖木板，以防杂物掉入造成清理困难。
（三）混凝土养护
认真进行养护工作，浇筑、养护同时进行，浇筑一块就养护一块，避免因强风吹袭导致的混凝土表面失水而造成裂缝。混凝土养护最为关键的两点就是对温度及湿度的控制，保证混凝土达到足够的强度，防治裂缝的出现。
通过适当的保温措施，如及时覆盖湿润的草帘、麻片等，防止混凝土表面热量散失过快，因温差形成表面裂缝。在寒冷的冬季，可在混凝土浇筑2~3h后的初凝阶段采用塑料薄膜对其进行保湿处理，且在塑料膜上覆盖绵毡，主要用来对内外温差进行控制，防止混凝土在施工早中期出现裂缝。除此之外，还可以适当延长养护时间，确保混凝土表面温度缓慢下降，避免横向裂缝的出现。
参考文献
[1]姜焕明.大体积砼施工裂缝的成因分析及控制措施[j].中国科技博览,2011年9期.
[2]徐丹.浅议大体积砼施工裂缝控制对策研究[j].致富时代：下半月,2011年11期.
关键词：大体积砼；施工裂缝；原因；控制
中图分类号：[TQ178] 文献标识码：A
一、大体积砼施工裂缝产生的原因
（一）配合比因素
配合比不合理，施工过程控制不规范是表面裂缝产生的主观原因。配合比决定了混凝土的各项工作性能，在实验室的试拌过程中未考虑现场的条件差异，对原材料不作选择，水灰比过大，计量的偏差都将造成混凝土开裂。在实验室的试拌过程中由于控制了操作室的温度及湿度，混凝土从搅拌到入模都处于一种较为理想的环境中。而在现场，温度与湿度将难以控制，导致混凝土施工中水泥的水化过程受到影响，产生分层离析，这是产生表面裂缝的环境因素。在施工过程中用水量的随意性，致使混凝土产生离析浮浆，产生表面裂缝。搅拌时间的不足也是产生表面裂缝的人为因素。
（二）浇筑因素
混凝土在强度形成初期的浇筑及塑性阶段，水化热聚集在结构内部，由于导热性差，不易消散，使温升剧烈，出现内外温差，在表面产生拉应力，当混凝土早期拉强度不足时，即在表面产生裂缝。而在硬化后期，水化温升达到峰值后开始降温，内外降温速度不同，因而造成较大温差收缩，当受到边界条件约束时，易在临界面产生裂缝。如大体积砼基础浇筑在硬基层上的连续墙体等。最典型的是高层建筑基础底版等大体积混凝土，其厚度多在1.0～2.5m间，其最高温升发生在中心部位，3d左右可达峰值，最高可至70摄氏度以上，而上表面的温升峰值最低，最先达峰值，降温则比中心快数倍，造成温差明显而冷缩大。
（三）养护因素
砼浇筑成型后，养护工作不到位，没有及时地进行表面履盖，表面水份散失过快，导致砼内部与外部不均匀收缩。
二、大体积砼施工裂缝控制对策
（一）材料、配合比控制
1、优化水泥用量和细度
水泥用量是砼收缩率的重要因素，采用降低水泥用量的方法来降低砼的绝对温升值，可以使砼浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用，这是大体积砼配合比选择的特殊性，水泥用量最好不超过380kg/m3，经过C30标号的优化，本汽轮基座底板砼水泥用量为332kg/m3；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，试验表明：表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21J/g。
2、选择级配良好的骨料
骨料在大体积砼中所占比例一般为砼绝对体积的80%～83%，因此在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说，可以选用粒径4mm～40mm的粗骨料，尽量采用中砂，严格控制砂、石子的含泥量。还可以在砼中掺缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热。
3、掺加粉煤灰
为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，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；②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；③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。值得一提的是：由于粉煤灰的比重较水泥小，混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的掺合料较多，强度较低，表面容易产生塑性收缩裂缝。因此，粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
（二）施工工艺控制
1、控制混凝土的出机温度
混凝土中的各种原材料，尤其是石子与水，对出机温度影响最大。在气温较高时，宜在砂石堆场设置简易遮阳棚，必要时可采用向骨料喷水等措施。
2、控制浇注入模温度
夏季施工时，在输送泵送时采取降温措施，以防入模混凝土温度升高。如在搅拌筒上搭设遮阳棚盖，在水平输送管道上铺草包喷水。冬季施工时，对结构厚度在1.0米以上的大体积混凝土一般宜在正温搅拌和正温浇注，并靠自身水化热进行蓄热保温。
3、混凝土浇筑控制
（1）混凝土浇注顺序的安排，以薄层连续浇注以利散热，不出现冷锋为原则。（2）宜尽可能采用二次振捣工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面要进行拍打真实，去除浮浆，实行二次抹面，以减少表面收缩裂缝。（3）混凝土在浇注振捣过程中的泌水应予以排除。
4、利用测温技术进行信息化施工
根据土建工程大体积混凝土的特点和施工经验，实测的混凝土内部中心与表面温度差，宜控制在25度之内。利用测温技术进行信息化施工，可以全面了解混凝土在强度发展过程中内部温度场分布状况，并且根据温度梯度变化情况，可定性、定量指导施工，控制降温速率，控制裂缝的出现。
5、泌水处理
大体积商品砼在浇筑振捣过程中，必然会有游离水和浮浆析出并顺砼坡面下淌至坑底，为此，在砼浇筑收尾处于基坑外侧设一集水坑，通过垫层找坡使泌水和浆液流至集水坑内，再用小型潜水泵将过滤出的泌水抽出坑外，若无法设置集水坑，对泌水可采用海棉吸出或自吸泵抽出。混凝土浇筑基本结束下料时，应控制好下料路线，注意有意识将泌水赶至基坑一角，便于将泌水及时排出。
6、后浇带处理
在底板大体积混凝土施工中，有较多的混凝土浆等通过隔离钢板网流入后浇带内，而底板钢筋的贯穿给后浇带内的后期清理带来困难。因此我们在本工程中采用了以下措施：在排污沟内有少许砂浆难以完全清出，由于设置的排污沟比底板落深20Omm，亦可让其留在排污沟内，对结构也不会产生影响。 后浇带的浇筑时间、混凝土级配要求等必须满足设计要求。应特别注意后浇带附加防水区处的止水施工质量，止水带的选材必须严格，接长不留隐患。在后浇带加强止水部分的垫层上加铺防水卷材，并向每边延长500mm以上。后浇带处钢筋不断开，侧向采用双层钢板网作侧模。后浇带留置完毕，马上铺盖木板，以防杂物掉入造成清理困难。
（三）混凝土养护
认真进行养护工作，浇筑、养护同时进行，浇筑一块就养护一块，避免因强风吹袭导致的混凝土表面失水而造成裂缝。混凝土养护最为关键的两点就是对温度及湿度的控制，保证混凝土达到足够的强度，防治裂缝的出现。
通过适当的保温措施，如及时覆盖湿润的草帘、麻片等，防止混凝土表面热量散失过快，因温差形成表面裂缝。在寒冷的冬季，可在混凝土浇筑2~3h后的初凝阶段采用塑料薄膜对其进行保湿处理，且在塑料膜上覆盖绵毡，主要用来对内外温差进行控制，防止混凝土在施工早中期出现裂缝。除此之外，还可以适当延长养护时间，确保混凝土表面温度缓慢下降，避免横向裂缝的出现。
参考文献
[1]姜焕明.大体积砼施工裂缝的成因分析及控制措施[j].中国科技博览,2011年9期.
[2]徐丹.浅议大体积砼施工裂缝控制对策研究[j].致富时代：下半月,2011年11期.