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摘 要：随着城市化建设进程的加快，高层建筑已经成为了城市建筑的主体。现阶段高层建筑工程施工中，还存有诸多问题，尤其是大体积混凝土施工技术，在高层建筑大体积混凝土施工中常常会出现温度裂缝和表面质量等问题，这些问题的存在将会对建筑工程的质量及性能造成严重的影响，甚至产生严重的安全隐患。为此本文主要对大体积混凝土裂缝产生原因及控制、防治措施进行了分析与探究。
关键词：混凝土；裂缝；控制
一、大体积混凝土裂缝产生的原因
1、干缩裂缝
干缩裂缝是因为混凝土内外部水分蒸发程度的不同，进而引发不同程度变形的结果。混凝土受外部因素的影响，表面水分损失过快，则变形较大；内部湿度变化较小，变形程度较小，较大的表面干缩变形是因为受到混凝土的内部束缚，产生较大的拉应力，从而产生裂缝。混凝土的相对湿度越低，水泥浆体的干缩性越大，越容易产生干缩裂缝。混凝土干缩程度主要和混凝土的水灰比、水泥的用量、水泥的成分、外加剂的用量有关。
2、塑性收缩裂缝
塑性收缩是混凝土在完成浇筑后且尚在塑性状态下发生的收缩，常常会发生在施工过程中，在混凝土浇筑后4-5小时左右，因为此时水泥的水化反应激烈，会出现水分快速蒸发和泌水现象，混凝土失水收缩。塑性收缩裂缝通常在干热或大风天气出现，裂缝多呈两端细、中间宽，且长短不一，互不连贯的状态。常发生在混凝土表面积较大的面上，裂缝较短的一般长20～30cm，裂缝较长的則可达2～3m，宽约1～5mm，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的边缘。为减小混凝土的塑性收缩，在施工过程中，应该要合理控制把握好水灰比，避免长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣一定要密实，竖向变截面处理要分层浇筑。
3、温度裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质，当混凝土的外部环境或内部结构的温度发生变化时，混凝土将会发生变形，若变形遭到约束，则会在其结构内产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面便会产生裂缝，这种裂缝多数情况下回发生在混凝土施工后最初3～5天。
二、大体积混凝土裂缝的控制技术应用
1、合理选择原材料，优化混凝土配合比
为降低混凝土的水化热，提高混凝土的性能，控制混凝土温差裂缝以及干缩裂缝，需要严格控制和把关混凝土原材料的选用。
（1）水泥水化热是产生大体积混凝土裂缝的主要温度因素，因此在选择水泥时，要优先考虑水化热低、抗冻融性、耐磨性、凝结时间长、收缩小、具有微膨胀的水泥，因为这一种类的水泥在水化膨胀期会产生相应的预压应力，而在水化后期预压应力部分会抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。
（2）掺入混合材料，在混凝土中用一定量的粉煤灰来代替部分水泥，则可以减少混凝土中的水泥用量，并且能够改善混凝土的粘塑性，并延迟混凝土水化热，因此在混凝土中掺入适量的粉煤灰，可以改善混凝土的后期强度，在其早期的抗拉轻度以及早期的极限拉伸值有小幅度的降低，对防止大体积混凝土裂缝起到很好的作用。因此，在工程中，常用粉煤灰做外掺料。
（3）掺加外加剂。在混凝土中掺加的外加剂，也要选择减水率高、坍落度损失小、掺量低、适量引气、与低碱水泥适应性好的外加剂。减水剂是最常见的也是最常用的外加剂，它具有减水的作用。此外，要尽可能地减少用水量，拌合用水也应采用干净的自来水或符合要求的井水。
2、混凝土配合比设计的优化
大体积混凝土配合比的设计原则是在满足混凝土强度和密实性的前提下，尽量减少水泥用量，减少水泥水热化的释放和减缓释放速度。通常情况下，我们长采用“双掺”或“三掺”的手段，即采用外粉煤灰或膨胀剂取代部分水泥，这样可有效地减少水泥用量，从而达到降低混凝土的内外温差的目的。我们一般会选用良好级配的骨料，要严格控制砂石骨料的含泥量，降低水灰比，并且要在保证混凝土弧度及流动的条件下，尽可能地节省水泥，减少水化热，以降低混凝土绝热温升，降低混凝土所受的拉应力。细骨料也应选用质地坚固、级配合理、吸水率低、孔隙率小的洁净天然河砂，不宜选用人工砂、山砂及海砂。粗骨料则应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。
3、大体积混凝土冷却管施工时要合理布设冷却水管
大体积混凝土结构容易产生裂缝，因此必须在施工过程中对混凝土内部温度加以控制。在实践中采用埋设冷却水管的方式，以防止混凝土产生裂缝，以下四种措施可有效防止大体积混凝土温度裂缝的发生：第一，采用低发热量的混凝土配合比；第二，埋设冷却水管并通过循环冷水降温；第三，混凝土养护期间的温度监控；第四，混凝土外部的保温养护。 在混凝土的内部，埋设连通比表面积大、热交换效率高的金属薄壁管，通水循环流通，通过调节水流量及流速，控制商品混凝土内部温升速率，能够有效地解决大体积商品混凝土温度裂缝问题。本工程在承台大体积商品混凝土冷却管施工过程中，综合考虑商品混凝土的入模温度、商品混凝土水化热的发展变化规律、养护条件、通水散热等因素，施工措施到位，实现了商品混凝土的内表温差不超过25℃；拆模时内外温差小于25℃；最大降温速率要小于2.0℃/d的商品混凝土的温控目标。
4、大体积混凝土温度监测
大体积混凝土施工中的一个重要环节便是温度控制，温度控制也是防止大体积混凝土温度裂缝的关键因素。混凝土水热化和气温造成的构件内部应力是引起混凝土开裂的诸多因素其中的一个主要因素。为了控制混凝土裂缝的产生，这就要求对原材料，混凝土的拌合、入模、浇筑温度进行系统的检测，并且在混凝土成型之后，对其内部的温度进行监测。通过观察混凝土内部的温度变化，采取有效措施，将内外温差控制在允许的范围之内，对大体积混凝土温差裂缝的控制大致可分为施工前、施工中、施工后的多种措施。
5、混凝土保温和养护
刚浇筑的混凝土具有强度低、抗压能力小、易变形等特点，如果遇到温湿度条件不利的情况，混凝土表面就容易发生冷缩裂缝和干缩裂缝。大体积混凝土的保温养护措施一定要使混凝土浇筑块的里外温差和降温速度，满足温控的指标要求。此外，还应根据温度应力加以控制确定。
防止混凝土表面裂缝的发生，以及减小混凝土表面与内部温差是加强混凝土保温的目的。在常温亦或是负温条件下施工，混凝土表面都需要覆盖保温层。常温保温层可以对混凝土表面温度起到缓冲作用，比如大气温度化或雨水袭击的温度。而负温保温层是根据工程项目的地点、气温以及混凝土内外温差等条件设计的。但是，负温保温层必须设置不透风的材料覆盖层，只有这样，才能发挥其本能作用，提高混凝土的表面抗裂能力。
三、结束语
综上所述，影响大体积混凝土裂缝的因素很多，纵然大体积混凝土很容易产生裂缝，但是只要加以控制与防治，就尽可能能避免大体积混凝土裂缝。大量的实验、科学研究以及成功的工程案例都表明，只要在选择材料、设计、施工工艺以及后期的养护和防控过程中充分考虑多种因素的影响，并在施工过程中，多观察、多比较，多思考，具体问题具体分析，结合各种控制与防治措施的处理方案进行处理，就可以将混凝土裂缝控制在允许的范围内，避免产生危害结构的裂缝。
参考文献
[1] 王顶堂.大体积混凝土裂缝控制技术应用研究[J].安徽建筑工业学院报（自然科学版），2008（06）.
[2] 陈斌.混凝土配合比优化及结构早期裂缝防止研究[J].浙江大学，2005，（01）.
关键词：混凝土；裂缝；控制
一、大体积混凝土裂缝产生的原因
1、干缩裂缝
干缩裂缝是因为混凝土内外部水分蒸发程度的不同，进而引发不同程度变形的结果。混凝土受外部因素的影响，表面水分损失过快，则变形较大；内部湿度变化较小，变形程度较小，较大的表面干缩变形是因为受到混凝土的内部束缚，产生较大的拉应力，从而产生裂缝。混凝土的相对湿度越低，水泥浆体的干缩性越大，越容易产生干缩裂缝。混凝土干缩程度主要和混凝土的水灰比、水泥的用量、水泥的成分、外加剂的用量有关。
2、塑性收缩裂缝
塑性收缩是混凝土在完成浇筑后且尚在塑性状态下发生的收缩，常常会发生在施工过程中，在混凝土浇筑后4-5小时左右，因为此时水泥的水化反应激烈，会出现水分快速蒸发和泌水现象，混凝土失水收缩。塑性收缩裂缝通常在干热或大风天气出现，裂缝多呈两端细、中间宽，且长短不一，互不连贯的状态。常发生在混凝土表面积较大的面上，裂缝较短的一般长20～30cm，裂缝较长的則可达2～3m，宽约1～5mm，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的边缘。为减小混凝土的塑性收缩，在施工过程中，应该要合理控制把握好水灰比，避免长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣一定要密实，竖向变截面处理要分层浇筑。
3、温度裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质，当混凝土的外部环境或内部结构的温度发生变化时，混凝土将会发生变形，若变形遭到约束，则会在其结构内产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面便会产生裂缝，这种裂缝多数情况下回发生在混凝土施工后最初3～5天。
二、大体积混凝土裂缝的控制技术应用
1、合理选择原材料，优化混凝土配合比
为降低混凝土的水化热，提高混凝土的性能，控制混凝土温差裂缝以及干缩裂缝，需要严格控制和把关混凝土原材料的选用。
（1）水泥水化热是产生大体积混凝土裂缝的主要温度因素，因此在选择水泥时，要优先考虑水化热低、抗冻融性、耐磨性、凝结时间长、收缩小、具有微膨胀的水泥，因为这一种类的水泥在水化膨胀期会产生相应的预压应力，而在水化后期预压应力部分会抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。
（2）掺入混合材料，在混凝土中用一定量的粉煤灰来代替部分水泥，则可以减少混凝土中的水泥用量，并且能够改善混凝土的粘塑性，并延迟混凝土水化热，因此在混凝土中掺入适量的粉煤灰，可以改善混凝土的后期强度，在其早期的抗拉轻度以及早期的极限拉伸值有小幅度的降低，对防止大体积混凝土裂缝起到很好的作用。因此，在工程中，常用粉煤灰做外掺料。
（3）掺加外加剂。在混凝土中掺加的外加剂，也要选择减水率高、坍落度损失小、掺量低、适量引气、与低碱水泥适应性好的外加剂。减水剂是最常见的也是最常用的外加剂，它具有减水的作用。此外，要尽可能地减少用水量，拌合用水也应采用干净的自来水或符合要求的井水。
2、混凝土配合比设计的优化
大体积混凝土配合比的设计原则是在满足混凝土强度和密实性的前提下，尽量减少水泥用量，减少水泥水热化的释放和减缓释放速度。通常情况下，我们长采用“双掺”或“三掺”的手段，即采用外粉煤灰或膨胀剂取代部分水泥，这样可有效地减少水泥用量，从而达到降低混凝土的内外温差的目的。我们一般会选用良好级配的骨料，要严格控制砂石骨料的含泥量，降低水灰比，并且要在保证混凝土弧度及流动的条件下，尽可能地节省水泥，减少水化热，以降低混凝土绝热温升，降低混凝土所受的拉应力。细骨料也应选用质地坚固、级配合理、吸水率低、孔隙率小的洁净天然河砂，不宜选用人工砂、山砂及海砂。粗骨料则应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。
3、大体积混凝土冷却管施工时要合理布设冷却水管
大体积混凝土结构容易产生裂缝，因此必须在施工过程中对混凝土内部温度加以控制。在实践中采用埋设冷却水管的方式，以防止混凝土产生裂缝，以下四种措施可有效防止大体积混凝土温度裂缝的发生：第一，采用低发热量的混凝土配合比；第二，埋设冷却水管并通过循环冷水降温；第三，混凝土养护期间的温度监控；第四，混凝土外部的保温养护。 在混凝土的内部，埋设连通比表面积大、热交换效率高的金属薄壁管，通水循环流通，通过调节水流量及流速，控制商品混凝土内部温升速率，能够有效地解决大体积商品混凝土温度裂缝问题。本工程在承台大体积商品混凝土冷却管施工过程中，综合考虑商品混凝土的入模温度、商品混凝土水化热的发展变化规律、养护条件、通水散热等因素，施工措施到位，实现了商品混凝土的内表温差不超过25℃；拆模时内外温差小于25℃；最大降温速率要小于2.0℃/d的商品混凝土的温控目标。
4、大体积混凝土温度监测
大体积混凝土施工中的一个重要环节便是温度控制，温度控制也是防止大体积混凝土温度裂缝的关键因素。混凝土水热化和气温造成的构件内部应力是引起混凝土开裂的诸多因素其中的一个主要因素。为了控制混凝土裂缝的产生，这就要求对原材料，混凝土的拌合、入模、浇筑温度进行系统的检测，并且在混凝土成型之后，对其内部的温度进行监测。通过观察混凝土内部的温度变化，采取有效措施，将内外温差控制在允许的范围之内，对大体积混凝土温差裂缝的控制大致可分为施工前、施工中、施工后的多种措施。
5、混凝土保温和养护
刚浇筑的混凝土具有强度低、抗压能力小、易变形等特点，如果遇到温湿度条件不利的情况，混凝土表面就容易发生冷缩裂缝和干缩裂缝。大体积混凝土的保温养护措施一定要使混凝土浇筑块的里外温差和降温速度，满足温控的指标要求。此外，还应根据温度应力加以控制确定。
防止混凝土表面裂缝的发生，以及减小混凝土表面与内部温差是加强混凝土保温的目的。在常温亦或是负温条件下施工，混凝土表面都需要覆盖保温层。常温保温层可以对混凝土表面温度起到缓冲作用，比如大气温度化或雨水袭击的温度。而负温保温层是根据工程项目的地点、气温以及混凝土内外温差等条件设计的。但是，负温保温层必须设置不透风的材料覆盖层，只有这样，才能发挥其本能作用，提高混凝土的表面抗裂能力。
三、结束语
综上所述，影响大体积混凝土裂缝的因素很多，纵然大体积混凝土很容易产生裂缝，但是只要加以控制与防治，就尽可能能避免大体积混凝土裂缝。大量的实验、科学研究以及成功的工程案例都表明，只要在选择材料、设计、施工工艺以及后期的养护和防控过程中充分考虑多种因素的影响，并在施工过程中，多观察、多比较，多思考，具体问题具体分析，结合各种控制与防治措施的处理方案进行处理，就可以将混凝土裂缝控制在允许的范围内，避免产生危害结构的裂缝。
参考文献
[1] 王顶堂.大体积混凝土裂缝控制技术应用研究[J].安徽建筑工业学院报（自然科学版），2008（06）.
[2] 陈斌.混凝土配合比优化及结构早期裂缝防止研究[J].浙江大学，2005，（01）.