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摘要：本文主要从大体积混凝土裂缝的产生原因及危害、大体积混凝土对原材料的要求、大体积混凝土的施工措施这三个方面进行论述。
关键词：大体积；混凝土；裂缝；砼内部降温养护；浇筑方案
前言
大体积混凝土结构是指现浇混凝土结构的几何尺寸较大,且必须采用技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起裂缝的结构。目前,随着经济建设的发展,为了充分利用有限的土地资源,高层建筑结构应用已日渐广泛,对建筑施工技术带来新的挑战。随着建筑高度越来越高,高层建筑底板厚度越来越厚,在工程施工中,底板由于温度应力极易产生裂缝,为此,应采取有效措施防止裂缝的产生和发展。在这样的情况下,由于大体积混凝土在施工灌注时采取阶梯式的平面和跑道式的灌注方法,可有效地降低大体积混凝土的升温,克服了混凝土中产生的冷缝现象。因此,本文将重点谈谈体积混凝土施工工艺。
一、大体积混凝土结构裂缝的一般概念
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。其主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。造成大体积混凝土开裂的主要原因是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝土，出现再大的均匀收缩，也不会在内部产生拉应力。当混凝土处在地基等约束条件下时，内部就会产生拉应力，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。
因此了解到大体积混凝土裂缝产生的主要原因后，我们采取以防为主，采用了温控养护技术，在混凝土材料的选择、配合比设计、拌制、运输、浇筑、保温养护及施工过程中混凝土浇筑内部温度和温度应力的监测等环节，采取了一系列的技术措施，成功地完成了南宁市圣展独立公社工程的大体积混凝土底板工程的施工，取得了丰富的施工经验。
二、大体积混凝土裂缝的产生原因及危害
2.1裂缝产生的原因
(1)混凝土内部因素:当混凝土浇筑后,水泥在水化过程中产生大量的热量,使混凝土温度升高,内部和表面散热条件不同,中心温度高,表面温度低,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就会产生裂缝。
(2)混凝土的外部因素:混凝土浇筑初期,由于结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但抗拉能力却很小,所以温度应力超过抗拉强度时,混凝土的整个截面就会产生贯穿裂缝。
2.2危 害
(1)降低了建筑结构的刚度,如出现贯穿性裂缝,则会使结构(比如基础筏板)的刚度降低,从而影响到结构物功能的正常发挥。
(2)影响混凝土的耐久性,裂缝的出现使侵蚀性介质容易进入混凝土内部,使钢筋锈蚀,混凝土腐蚀、碳化,损坏混凝土的表面,使混凝土的强度降低,进而影响混凝土的耐久性。
(3)影响建筑物的防水性,裂缝的出现,则会使建筑物出现渗漏问题;且一旦出现渗漏,不但处理困难、花费巨大,还拖延了工程交付时间,降低了结构的使用功能。
三、裂缝的控制措施
（1）混凝土材料的选择
南宁市圣展独立公社工程是29层的框架高层结构，底板采用C40混凝土，如果采用传统硅酸盐混凝土，必然造成混凝土水化热过高，混凝土块体内部温度高，混凝土内外温差超过30℃以上，使得温度应力容易超过混凝土的抗拉强度，产生开裂。
所以经讨论决定，采用添加粉煤灰及减水剂。与商品混凝土公司联系后做砼的试配工作，多次试配后最终采用了“黄腾”UNF—1高效减水剂，调配出来的粉煤灰混凝土初凝时间达11小时，终凝时间13小时，测定温度为29℃~34℃。此减水剂由非引气高效减水剂及多种成分复合而成，对水泥分散性好，减缓效果显著，能长时间保持混凝土随润，避免过早出现裂缝。而在水泥中添加粉煤灰后，能使温升降低约20%左右，对混凝土温升起到缓解作用，很适用于大体积混凝土工程。
底板混凝土配合比
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（2）拌制过程 为了控制混凝土的初始温度，以降低商品混凝土的出场温度，使其水化热的时候可以有更多的缓冲空间，让砼内外部温差不至于不高。配料前一天专门专人在搅拌站往骨料上面撒少量的水后用席子，毡布等遮挡太阳，降低骨料温度。并用相同体积的水置换成冰屑，用来搅拌砼。这样混凝土到达现场浇筑时温度比一般情况大概要低10℃，很好地对混凝土温升起到缓解作用。
（3）砼浇筑方案 浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：
a、 全面分层：即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。
b、分段分层：混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。
c、 斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。
本工程砼浇筑采用的是分段分层浇筑方案。能较好地适应泵送工艺，避免砼输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高了泵送效率，简化了砼的冲水处理，保证上下层砼不超过初凝时间。而且采用二次振捣（8h内回转振捣），这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣的水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔，亦可克服一次振捣后混凝土下沉与钢筋脱离，从而提高混凝土与钢筋的握裹力，提高混凝土的强度、密实性和抗渗性，以减少温度裂缝。
四、测温降温措施
在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：
a． 混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃~30℃。
b． 混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
c． 采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行，还有常见的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。
d． 保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂等），在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于25℃。
五、结语
综上所述,大体积混凝土施工中,应控制好其对原材料的要求,选择适宜的水泥、粗细骨料、粉煤灰及外加剂,并在此基础上,采用科学的施工措施,严格控制好混凝土的浇筑温度,加强混凝土的养护等。只要这样,才能防止高层建筑大体积混凝土出现裂缝,并可保证工程的施工质量。
总之，大体积混凝土是目前施工中应用较多的一项新技术，只要严格施工规范，仔细落实每一个施工环节，认真妥善地作好浇筑完的保温工作，该项技术是完全可以取得满意的效果。
参考文献：
[1]王铁梦。 工程结构裂缝控制。 中国建筑工业出版社，1999.10
[2]江正荣。 建筑施工工程师手册。 中国建筑工业出版社，2002.12
[3] 迟陪云。大体积混凝土开裂的起因及防裂措施。混凝土，2001.4