1 大体积混凝土裂缝的成因分析

混凝土是有多种胶凝物质组合而成的，其中主要包含水、水泥、砂、石、外加剂等。与其从不可控的外界环境去研究解决混凝土的裂缝控制，不如从混凝土本身以及施工、养护等各方面的措施着手，去解决混凝土的裂缝问题。

1.1 混凝土结构本身的设计原因

1）为了满足载荷要求，同时又过多的考虑偶然因素以及安全富裕度，没有采用更适用的混凝土等级设计，片面的追求混凝土强度，采用更高强度等级的混凝土。混凝土强度等级的提高，意味着水泥用量的增加，最直接影响是混凝土的水化热的增加，混凝土温升峰值升高，在同等控制条件下，必然造成混凝土表里温差、表外温差的提高，加大温度裂缝的形成风险以及控制难度；同时，混凝土的温升峰值升高，对混凝土的内部形变以及内部应力产生绝对影响，对混凝土的后期降温速度造成影响。

2）钢筋混凝土结构设计过程中，只考虑了基础的强度和抗剪需求，没有进一步考虑混凝土温度变形和收缩变形受到约束时，在其内部产生的应力，进行结构配筋和构造配筋。

3）为了满足不同区域、不同设备安装、使用的需要，大体积混凝土设计中，不能实现整体一个标高、一个平面，往往存在部分变截面位置，变截面的交界处，通常是混凝土应力集中部位，控制不好会造成贯穿裂缝。

1.2 混凝土结构施工原因

1）混凝土配合比和材料：大体积混凝土的水化热主要来源于水泥，如何在混凝土配比过程中，综合考虑并控制砂、石比表面积、砂石的含泥量等原因，减少水泥的掺入量和掺入水泥的标号，可以在根本上降低混凝土的温升峰值。同时，混凝土内部的80%水份需要蒸发排出结构，以及混凝土的收缩变形，也是混凝土裂缝产生的原因。如何解决这些问题，需要在混凝土配比过程中，适当增加外加剂给与解决。

2）施工方案考虑不周：a.施工技术准备不周密，按照《大体积混凝土施工标准GB 50496-2018》附录B计算数值出现错误，产生与实测值与计算值出现偏差；b.浇筑方案及措施，不能完美释放混凝土内部应力；c.浇筑过程中和浇筑后的监控、养护措施不到位。

2 大体积混凝土裂缝的控制

2.1 合理设计混凝土强度等级、构造筋以及结构：我公司近些年投建的轧机、连铸、煤气柜等产线、设备，施工周期较长，具备按60天的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的依据，同时各类设备基础砼设计强度均在在C25~C35之间，满足《大体积混凝土施工标准GB 50496-2018》3.0.2条规定。构造筋方面，在筏板基础厚度方向中间位置增配φ12@150钢筋，用以承受因水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开裂。增配构造筋与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。在变截面、孔洞处同样增设构造加强筋，以避免应力集中造成裂缝。在采用上述控制混凝土强度等级，增设构造筋等手段同时，优化安排后浇带的布设，分解混凝土内、外部约束的危害程度。

2.2 混凝土材料选用：a合理选用水泥，降低水泥自身的水化热，可以直接、明显的降低混凝土的温升峰值，所以，在大体积混凝土浇筑的过程中，尽量的使用了42.5级普通硅酸盐，同时要求3d水化热不宜大于250kJ／kg，7d水化热不宜大于280kJ／kg；适当减少水泥掺量，适当增加替换料（常用的主要有粉煤灰），这种材料既能保证混凝土的强度，又不产生热量。b优化石料级配，级配对于混凝土的和易性、强度、抗渗性、抗冻性以及经济性等都有一定的影响,因此混凝土的石料最佳级配是通过不同粒径、不同比例组合,采用振实密度法找出最大振实密度,使其组合的骨料孔隙最小。使用级配良好的骨料，可以配出水泥用量较低、各种性能较好的混凝土。

2.3 混凝土制备及运输：a加冰拌制、材料隔热。采用拌制现场安装遮阳棚，将砂石料以及罐车受料区有效遮挡，有条件的给水泥、粉煤灰罐也做上隔热，以及在拌制混凝土时，适当加入冰块等方法来降低混凝土出罐温度；b二次投料法，主要分为预拌砂浆法、预拌净浆法、水泥裹砂法。二次投料法可以让水泥充分分散粘附与砂子表面，且不易团聚成水泥颗粒，最终可以最大限度的减少水泥砂浆与粗骨料之间的缝隙产生，使水泥砂浆充分的包裹住粗骨料，提升混凝土强度。二次投料法可以改善其抗渗性和裂缝控制能力，同时，在相同配合比的情况下，可以提升了混凝土28d强度，可以直接减少水泥用量，减少水化热的产生。c给混凝土罐车做好隔热，减少混凝土在运输过程中的温度升高，控制混凝土入模温度；d按照《大体积混凝土施工标准GB 50496-2018》附录A给定的公式，计算出混凝土泵输出量和搅拌运输车数量，联合多家商品混凝土搅拌站，共同供料，以保证混凝土的连续浇筑。

2.4混凝土浇筑：a采用分层浇筑、二次振捣。混凝土浇筑采用分层浇筑，在基础四周，根据输送设备的输送半径，适当配置汽车泵和地泵，保证在下层混凝土初凝前浇筑上层，避免造成施工缝，每层厚度为50cm左右。振捣棒移动间距应小于1.25倍振捣半径，同时注意振捣棒快插慢拔，每一振点的延续时间以表面出现浮浆和不再沉落为准，同时振捣棒插人下层混凝土5cm左右，保证每一处的混凝土密实度。在混凝土初凝前1小时，进行二次振捣。二次振捣可以使混凝土重新恢复塑性，排出水和气泡，增加混凝土的密实度提高强度、增加钢筋握裹力、提高防渗性，对控制混凝土裂纹和细缝的产生有显著效果，同时能减少水泥的使用量。b适量的添加毛石，可以减少混凝土的用量，间接减少水泥的用量，减少水化热。毛石粒径控制在浇筑厚度的1/4以内。毛石投放要求：①投放均匀，不得成堆；②毛石之间要有足够的缝隙，保证混凝土的握裹；③毛石不能紧靠钢筋、埋件和模板。c预埋水管，降低温升峰值。在混凝土内部预埋φ32的薄壁钢管，端头攻丝采用螺纹连接牢固，缠好冷胶带防治漏水，在进出口设阀门，以控制进水方向和流量。按照中心距1.5~3.0m交错排列。设专人负责，混凝土初凝后及开始砼冷却水，保证从进水口进入的水是常温水。同时，需要随时检测混凝土内部温度，根据温度情况，及时调整每个进水口的流量，使得大体积混凝土内部温度比较均一。

2.5养护与控温：a《大体积混凝土施工标准GB 50496-2018》3.0.4款对大体积混凝土施工温控指标做了相应规定。为了了解混凝土内部温度情况，在基础表面、地面、中间以及角点、结构尺寸变化较大的部位放置测温元件。记录好混凝土的入模温度，初凝后开始连续测量，最初的2天每2小时测量一次，72小时候每4小时测量一次；7天后每天测量不少于4次，厕纸温度稳定为止。冷却水出口温度与环境温度相同时，可以停止水冷却。测温结果一旦返现异常，要及时反馈给技术部门，技术部门根据测温结果调整温控方案；b加强混凝土养护，采用薄膜加草袋浇水和及早回填。

3 结束语：虽然说大体积混凝土的裂缝是影响其质量的关键因素，但是，通过施工前编制适合的方案，做好充分的技术、现场储备以及严格的执行方案，是可以控制住大体积混凝土裂缝的问题。

参考文献：

1王祖华，《混凝土及砌体结构》［M］，广州，华南理工大学出版社，1993:126-128.

2张伟，《商业建筑》［M］，北京，中国建筑工业出版社，2006：35-36..

3陈树华．《建筑地基基础》［M］，黑龙江，哈尔滨工程大学出版社，2003:115-117