浅谈大体积混凝土裂缝控制
摘要：通过施工实例，分析大体积砼裂缝产生的原固，以及如何控制使其避免产生的措施。
关健词：大体积混凝土；裂缝；温度控制；措施
广州科学城孵化区A1-A2栋工程为地下2层，地上2栋各15层、1栋3层办公楼。地下室总长176.90m，总宽46.80m，面积8278.92m2，基础最大埋深12.9m，板厚0.50m，基础采用强等级为C40，抗渗等级为S6混凝土（泵送混凝土）
一、砼结构裂缝控制及原因分析
1、裂缝产生的原因
1.1.水泥水化热引起的温度应力和温度变形
水泥在水化过程中产生大量的热量，会使混凝土内部的温度升高在600C左右，甚至更高。它在1-3d放出的热量是总热量的一半，最高温度多发生在浇筑后的3-5d，当混凝土内外温差过大时，就会产生温度应力和变形。温度应力与结构尺寸有关，在一定范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，引起裂缝的可能性也就越大。
1.2.内外约束条件的影响
混凝土内部由于水泥水化热中心温度高，热膨胀长，因而在中心产生压应力，在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度值和钢筋的约束作用时，会产生裂缝。
1.3.浇捣时外界气温变化的影响
混凝土在施工阶段常受到外界气温变化的影响.混凝土浇注温度与外界气温有直接的关系,一般而言,外界气温越高,混凝土的浇注温度也越高,当气温下降,特别是气温骤降,会加大混凝土内外温差和温度应力,出现裂缝。
1.4.砼的收缩变形
（1）塑性收缩裂缝发生在砼硬化前的塑性状态，主要是上部砼的均匀沉降受到了限制，如遇有钢筋或大的砼骨料，或者平面面积较大的砼，其水平方向的减缩比垂直方向更难时，就会形成不规则的深裂缝。
（2）体积变形；混凝土终凝后发生体积变化，既可能收缩也可能膨胀，其变化幅度为40×10-6`～100×10-6。温度较高，水泥用量较多，自身体积变形将趋于增大。
（3）干燥收缩变形；混凝土中80%水份要蒸发，约20%的水份是水泥硬化所必需的。最初失去的30%自由水份几乎不引起收缩，随着混凝土的继续干燥而使20%的吸附水逸出，就会出现干燥收缩。表面干燥收缩快，中心慢，由于表面干缩受到中心混凝土的约束，表面产生拉力而出现裂缝。
（4）混凝土匀质性影响：混凝土拌合或浇注时，由于坍落度，外加剂、石子粒径与品种，以及振捣的密实度不同，都会影响砼的匀质性，造成弹性模量不均匀，在收缩变形过程中导致应力集中，引起裂缝。
2、裂缝控制的基本原理
贯通裂缝影响建筑物的整体性、耐久性，对有防水要求的建筑物影响更大，甚至会严重影响使用功能，为防止砼贯通裂缝的产生，有效控制表面裂缝的开展，可采取多种方式，如设置永久性伸缩缝、变形缝来释放砼的应力变形，也可采用加强砼中的配筋率及在砼中掺加微膨胀剂的方法，减少砼的收缩，防止砼产生有害裂缝。本工程从基础底板开始至顶层设有两道后浇带，底板混凝土施工时以后浇带为界划分为3个施工区域，从而可以释放混凝土的应力变形，防止混凝土产生有害裂缝。
二、材料选择及配合比确定
(1)水泥：“清远海螺牌”42.5R(普硅);(2)砂:袂花,中砂;(3)石子:下洞,10-20㎜;(4)AEA-M1膨胀剂;(5)FDN-440缓凝减水剂;(6)配合比:配合比经实验室实验取得,混凝土的坍落度为130-160㎜,其C40S6配合比(重量比)为水泥:水:砂:石:膨胀剂=1:0.39:1.29:2.3:0.114。
三、大体积混凝土施工要点
1、确定混凝土浇捣顺序
由于本工程平面尺寸较长,根据设计的两道后浇带,将基础混凝土浇筑分为3个流水段(见图1),采用分层分段法浇筑混凝土。
2、混凝土浇注
大体积混凝土宜分层浇筑.浇筑时采取一次到顶的施工方法,即一次浇注,一个坡度,薄层覆盖,循序推进,保证上下层浇注时间间隔不超过初凝时间,振捣时不漏振,保证振捣密实,为防止混凝土集中堆积,先振捣出料口处的混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振捣，并严格控制振捣的时间，振捣棒的移动间距和插入深度，特别加强最后一层的振捣。
3、坍落度控制
混凝土设计坍落度为130-160㎜,浇注时坍落度大多控制在150㎜以下.每小时抽查一次混凝土坍落度，对不符合要求的混凝土，不准浇注。
4、混凝土的表面处理
由于混凝土坍落度较大,会在表面钢筋下部泌水或在混凝土表面产生小裂缝。因此在砼初凝前和预沉后，用长刮尺刮平表面，反复用木抹子槎毛压实，闭合收水裂缝，槎毛后立即用塑料薄膜覆盖，防止混凝土温差过大和表面失水。
5、测温孔的设置
大体积混凝土内部温度约在50℃-80℃，浇完后24-72h到达峰值，7d内平均降温速度为1℃/d，即在距建筑物外表面1m远的混凝土内部，养护期间混凝土处于高湿，高温（相对标养）高压（相对自由状态）的自养护条件下完成硬化过程。强度增长比同龄期标养快，接近或达到蒸养效果。硬化过程中砼导热性差，升温较快，降温缓慢，温度梯度最大，最可能出现裂缝的部位是在3个临边处即上表面，下底面和四周侧表面深约12㎝以内。本工程为及时准确掌握混凝土的内处温差，确保混凝土内部温差满足设计25℃的要求，在基础上设置一定数量的测温孔，在大体积混凝土浇注完毕后，派专人负责检测混凝土内外温差，前3天每隔2-4h测温1次，以后每隔8h测温1次，并作好测温记录，直到混凝土体内温度基本稳定后停止测温。根据实侧，砼体内最高温度为60℃，内外最大温差为25℃，满足设计要求。
6、砼养护
为确保大体积砼的质量，降低砼内外温差，在基础上表面混凝土接近终凝时，先在混凝土表面上洒水，再满铺薄膜加盖两层麻袋，并在薄膜下面沿纵向方向通长布设两根PVC管，每个区段PVC管与水管相连。PVC管每隔3m钻一个孔，使水能随时从PVC管内流出，湿润混凝土表面，确保薄膜下有水份，达到保温的目的。同时为了确保养护水不流进后浇带内，在后浇带两侧砌240×200㎜的挡水线，这样每个区段混凝土实际上都是蓄水养护，从而保证混凝土内外温差不超过设计要求，混凝土表面不出现裂缝，大体积砼养护时间不少于14d。
7、后浇带的处理
后浇带混凝土浇筑前，将表面杂物和已松动骨料、浮浆清除干净，使整个施工缝无污物，用C45S6砼（掺14%膨胀剂）浇注其中，浇水养护不少于14d，并严格限制养护期内的施工荷载。
四、结束语
本工程基础部分施工完后，结构混凝土总体完好，基础砼内未发现贯穿性裂缝，未出现渗漏现象。
