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摘要：大体积混凝土施工技术是目前在建筑业普遍使用的技术，经常应用于高层建筑物等承重较大的部分，然而，大体积混凝土施工的裂缝问题一直没有得到彻底解决，尤其近几年，高层建筑物不断增加，在抗压之外对大体积混凝土提出了更高的要求。本文旨在探索大体积混凝土施工的裂缝问题形成的原因，并探索减少其裂缝形成的控制技术。
关键词：大体积；混凝土裂缝；控制
1 大体积混凝土产生裂缝的原因
裂缝产生的原因大致可分为三类：一是荷载型裂缝；二是温度应力裂缝；三是收缩裂缝。
1.1 荷载型裂缝
大型混凝土在不同的载荷和副作用下会产生直接的和次策略性的抗裂，特别是在混凝土结构承受更严重的拉伸，切割或振动且混凝土本身不会受到破坏的区域它会承受压力或拉伸强度不足。
1.2 由耐温性引起的裂纹（温度裂纹）
混凝土具有热施肥和冷却的物理特性，在混凝土注入的初始阶段会产生大量的水热热量，因为混凝土是导热不良的导体，它会积聚在混凝土内部而不会积聚。易于分发。
1.3 收缩裂缝裂痕
当混凝土硬化时，水变湿并在混凝土中蒸发，这导致混凝土内部和外部的压实程度不同，并由于拉伸强度而导致碎裂。
2减少大体积混凝土裂缝的施工技术
2.1设计阶段
（1）大体积混凝土的强度等级宜在C25～C40范围内选用，通常如果混凝土的强度等级越高，所使用的水泥强度也要求越高，用量也越大，施工中必然造成混凝土水化热过高，但要降低水化热，就要减少水泥用量或降低水泥等级，混凝土的强度就上不去，所以大体积混凝土在设计的时候就不能一味的追求强度等级，达到要求即可。（2）针对大体积混凝土容易开裂的问题，设计时可以适当的加配控制混凝土收缩的构造钢筋，或者采用小间距的钢筋网片，增加抗拉强度，约束混凝土变形产生裂缝。（3）在大体积混凝土结构的拐角、边缘或孔洞处增设角偶钢筋，避免结构突变产生应力集中而形成裂缝或断裂。（4）增加技术手段，在大体积混凝土中加设冷水管，让水在管中流动，降低混凝土内部的温度，也可以设计块石混凝土，在大体积混凝土内部使用强度高的块石，减少混凝土的用量来降低混凝土内部温度。（5）增加地基强度，防止大体积混凝土对地基产生应力变形，导致混凝土自身开裂。
2.2材料控制
2.2.1水泥材料的选择
在进行水泥材料的选择时，工作人员应该考虑现实情况，了解材料的特性，针对施工要求，选择符合标准的原材料。大体积混凝土由于产生很高的内部热量很难散发，产生裂缝，这就意味着，原料要有比较好的耐热性能和承受变形的韧性，故此，在混凝土内部应该选择产生水热低的水泥材料，例如中热硅酸盐水泥或者低热矿渣水泥。此外，大体积混凝土内部外部就对于材料的性能要求和对内部材料的要求具有差异性，在选择原材料时应充分考虑现实要求
2.2.2减少水泥的使用
加料法是应对大体积混凝土施工裂缝的常用方法，其核心思路是减少水泥的使用。粉煤灰是最常用的替代材料。一般来说，所添加粉煤灰的重量为水泥重量的20％左右。在大体积混凝土施工的过程中，粉煤灰能够充分发挥物理填充作用，有效避免离析、泌水等问题，此外，粉煤灰能实现混凝土水化热高峰的延后，增加大体积混凝土的稳定性和功能性。
在使用大体积混凝土施工技术时，建议使用“高粉煤灰，低水泥”的原料配比策略，有效避免水化反应产生的水化热问题，例如在福清核电站3#核岛基础大体积混凝土施工中，核岛基础的大体积混凝土中水泥和粉煤灰具体参数为水泥308，粉煤灰94（0.23），降低了水泥的使用，增加了粉煤灰，在保证混凝土强度的同时降低了裂缝产生的可能性。
2.2.3其他材料的选择
选择使用粗骨料是规避裂缝的一条有效方式。一般情况下，在对大体积混凝土进行配制时，应择取细度模数在2.7~3.1范围内，含泥量最低且砂率为0.33（最佳值）的中粗砂，按照一定的粗细骨料配比进行合理配制。在这里，砂率是一个需要重点注意的问题，砂率高低和粗骨料的量成反比，和细骨料成正比，过高和过低都会引发大体积混凝土裂缝问题。比如福清核电站3#核岛基础大体积混凝土施工材料选择时，核岛基础需要有在保持材料强度的同时避免裂缝产生，搭配材料主要选择河砂、中砂，直径为5mm~25mm、6nm~31.5nm的碎石。大体积混凝土中钢筋可以约束混凝土的收缩，减少开裂，但是钢筋锈蚀也会导致裂缝问题，钢筋一旦被腐蚀，就会引起结构不稳定，应当涂抹一定的抗腐蚀材料。
2.3混凝土浇筑质量控制
（1）分段分层。在混凝土浇筑质量控制中，建筑顺序极为关键，对于大体积混凝土而言，应当分段分层浇筑，从上而下。确保每一层、每一段混凝土浇筑后的品质符合要求后，方可进入下一层、下一段的浇筑工序。（2）全面分层。对于厚度较大的大体积混凝土，应当采取全面分层的方法浇筑，待该层混凝土浇筑完成且初凝，方可实施下一层的浇筑工作。（3）斜面分层。由于混凝土浆体具有一定的流动性，对于斜面的大体积混凝土应当采用斜面分层方法浇筑，严格控制振捣的操作步骤，从最下层混凝土的振捣开始然后逐步向上推进，保证整体施工质量。
2.4混凝土温度控制
（1）内部控制。在对大体积混凝土内部降温时，通常采取的做法是在浇筑前在内部预埋冷却水管，待浇筑完成后通过外接注水的方式来降低内部温度。这是一种人工降温的方式，为了避免水资源的浪费，冷却水管排出的水可进一步用来进行混凝土的养护。有时会发生自然注水无法达到良好的降温效果，这时就需要对外接注水管进行加压，加压设备为增压泵。大体积混凝土内部的预埋冷却水管网也需提前设计，布置方式通常采用分层分区的方式，先经过结构中心区域，然后逐渐向边缘区域，注水口和出水口应错开布置。（2）外部控制。外部控制主要与混凝土的养护相关，待表面抹平处理之后，需按施工规程及时开展养护工作。为了达到保温保湿的效果，需从上往下分别敷设养护毯、塑料薄膜、土工布、塑料薄膜、土工布。
2.5温度监测措施
测温点布置应符合的原则是：（1）监测点布置在施工图对称轴线的一半区域内，按平面分层布置；（2）监测点的数量和位置依照浇筑体的温度场分布和降温要求而定；（3）根据结构的几何尺寸布置；（4）在浇筑体的厚度方向上，须分别在底面、中间和外面布置测点；（5）需要监测环境温度和养护效果时，测点的位置和数量依具体情况布置；（6）浇筑体的表面（或底面）温度监测点布置在表面（或底面）以内5cm的位置。
2.6养护措施
（1）混凝土浇筑完毕，在混凝土初凝后，应及时进行表面覆盖，水泥的水化过程，需要适当的湿度和温度，因此养护要不间断洒水，保持混凝土表面的湿润。（2）对加设水管循环的大体积混凝土，要保持管内水呈流动状态，降低内部温度，同时加强混凝土内部温度、温降速度、内外温差的监测，一般每工作班不少于2次。（3）在冬季施工，当环境温度低于-5℃时，混凝土的养护宜搭设保温棚，棚内增设加温设施，减小混凝土的内外温差。
3结语
虽然大体积混凝土的施工难点是容易产生裂缝，但只要按照科学的方法，对混凝土施工的各个环节进行有效的控制，合理运用技术手段，在施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够采取措施，控制各种影响因素，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。
参考文献：
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