【摘要】现代建筑设计施工中大体积混凝土应用越来越广，同时也产生对混凝土裂缝控制的相关问题；分析裂缝产生的原因，从原材料控制、设计、施工、养护等方面提出控制措施。
【关键词】大体积混凝土；裂缝；措施；方法；分析
一、大体积混凝土简述
目前世界各国对大体积混凝土定义不尽一致，经查询日本建筑学会认为：“结构最小断面尺寸在80以上，同时水化热引起混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃，称为大体积混凝土。”原苏联规范认为：“夏期施工时浇注表面系数大于3的结构物，混凝土拌合物从搅拌站运出时的温度应不超过30-50℃。”我国在《普通混凝土配合比设计规范》（JGJ/T55）中对大体积混凝土定义为混凝土结构物中实体最小尺寸不小于或等于1m，或易引起裂缝的混凝土。在美国混凝土学会认为：“现场浇注的大体积混凝土，必须采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂。”
二、施工准备工作
做好必要的物质准备，机具设备准备及现场准备外，还要充分地做好技术准备，重点拟好施工方案的选择和编制工作。经研究提出三个施工方案：①分层浇筑；②分段浇筑；③一次连续浇筑不留任何施工缝和后浇带。我们按施工便利、科学可靠、确保质量的方针进行施工。采取理论计算来论证方案的可行性，通过对科研单位的咨询和对混凝土施工配合比提前试配，得到可靠数据后正式投入施工。
三、技术措施
⑴施工设计措施
实践中采用UEA混凝土补偿收缩的原理将膨胀加强带替代后浇带，实现了超长钢筋混凝土的无缝施工，为同类的工程施工提供借鉴经验。
⑵混凝土原材料选择
混凝土裂缝控制设计根据温度应力与结构长度呈非线性关系，且混凝土早期（7～10d）温度及收缩变形较大的特点且混凝土设计结构断面易产生应力集中而裂缝；设计中对构件采用混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利；粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝产生；骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大；混凝土外加剂、掺合料选择不当，或掺量不当，严重增加混凝土收缩；周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀、引起裂缝；控制混凝土的用水量及水泥用量，水泥用量越大，含水率越高，则收缩变形越大，且延续的时间越长。掺入减水剂不仅使混凝土的和易性有明显改善，同时可减少10%左右的拌合水，减水后使混凝土回缩量减小。骨料中砂子采用中、粗砂，根据有关试验资料表明，当采用细度模数为2.79，平均粒径为0.381的中、粗砂，比采用细度模数为2.12，平均粒径0.336的细砂，每/m3混凝土可减少用水20-25kg，水泥用量可相应减少28-35kg。如用细度较低的砂子，可以加大高效减水剂的用量，以减少混凝土收缩。
在合理工期内可考虑加适量粉煤灰（因粉煤灰在早期强度较低），因为普通硅酸盐水泥混凝土的自生收缩是正的（缩小变形），而粉煤灰的自生收缩是膨胀变形，这对混凝土抗裂是有益的，另外可改善混凝土的和易性，提高工作性能和可靠性，同时可减少水和水泥用量，降低水化热。
⑶理论计算（见参考表）
①温差计算：据工程实际条件测算混凝土各龄期的内部和表面温度，然后计算出相应的温差。
②温度应力计算：按测算的温度计算混凝土各龄期的温度应力。
③抗裂长度计算：大体积混凝土产生收缩裂缝的危险期在15-30d，所以仅测算龄期15d、21d、30d（表中简化示意）的抗裂长度。混凝土结构测温结束后，按实测温度对混凝土各龄期的温差、温度应力及抗裂长度进行复核验算，结果与理论测算基本一致。
四、施工方法
①加强技术管理，做好技术交底；明确岗位和责任；经常检查混凝土的坍落度和入模温度；设专人测温；设专人负责混凝土养护。
②混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面要求，且混凝土运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。混凝土施工不留任何施工缝和后浇带，一次连续浇筑，采用斜坡自由流淌分层浇筑法施工。每一台混凝土泵的投料区成立一个浇筑组。从起点端开始沿底板高度自下向上逐层移至顶面，流淌斜坡层坡度约为1：6，然后沿长方向按斜坡层逐层向前推进，直至终端。不同浇筑区域的小组应相互协作，齐头并进。
③混凝土振捣使用φ50振捣器沿斜坡均匀布置，当遇到钢筋密集时使用φ30mm振捣器。混凝土表面泌水和浮浆排入电梯井坑或集水坑内，用潜水泵抽出。混凝土浇至设计标高后用刮尺刮平，待混凝土初凝前再用抹子搓压平整。混凝土养护可在表面覆盖塑料薄膜、草袋进行保湿，防止水分蒸发而产生干缩裂缝；当天气过凉可搭设挡风保温棚。覆盖层厚度根据温控指标计算，一般在塑料膜上覆盖一层（厚﹥4cm）岩棉被进行保温效果较好。
五、现场温控监测工作
温控除进行水泥水化热的测定外，还应进行混凝土环境温度的监测，即养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。
混凝土测温点布置在混凝土具有代表性区域中心及易透风的位置，所布点应当等距离均匀分布，便于计算降温速度及内部温度场分布。测温采用埋入式电偶法，使用JDc-2建筑电子测温仪（测温仪按上、中、下竖直放置，埋置位置距混凝土上表面和底面不小于10cm），按编号顺序对混凝土内部温度变化监测，并记录数据，据数据进行保护温差在规范要求范围内。
混凝土温度测试每工作班（8h）应不少于2次。对混凝土内外温差、降温速度及环境温度测试每昼夜应不少于2次。
测温元件误差在0.30℃，使用前24h浸水筛选。测温记录误差控制在1℃内。现场测温元件安装位置应准确、固定牢固并与结构钢筋及固定架金属体绝热。元件引出线应集中布置并加以保护。混凝土浇筑时不得冲击测温元件及引线，振捣时亦应保护元件和引线。
六、结语
从实践中看出在大体积混凝土中热量的散失主要依靠混凝土裸露的表面散发，而象基础底部散热能力很低。做好表面的保温是降温工作的关键。加强表面保温措施可以降低混凝土内部温度梯度，控制裂缝产生。同时通过科学研究以及成功的工程实例表明只要在配合比设计、施工工艺、材料选择及后期养护中充分考虑各种因素影响，是可以避免危害结构裂缝的产生。