隨著現代社會經濟的快速發展和城市化進程的加快，出現了大量的大型建筑。大型混凝土通常用于建筑物的基礎，而大型混凝土常見的質量問題是裂縫。裂縫產生后，對混凝土結構的外觀、使用功能、結構強度和耐久性有很大影響，這與建筑物的正常使用和使用壽命有關。

分析裂縫的原因

大體積混凝土結構幾何尺寸厚，混凝土方量大，施工條件復雜（大部分位于地下），施工工藝相對較高。混凝土中的水泥在水化過程中會產生大量的熱量，容易導致結構的溫度變形。混凝土對最小橫截面和內外溫差有相應的規定，對混凝土平面尺寸有相應的限制。混凝土平面尺寸越大，約束產生的溫度應力越大；如果溫度應力大于混凝土本身所能承受的抗拉強度極限承受的抗拉強度極限值時，混凝土結構就會產生有害裂縫。簡單地說，根據混凝土裂縫的深度，分為三種類型：穿透裂縫、深裂縫和表面裂縫。穿透裂縫是由外到內截斷結構形成的裂縫，嚴重危害混凝土結構的完整性和穩定性；深裂縫是混凝土裂縫局部截斷結構的裂縫，對混凝土結構也有一定的危害；表面裂縫是混凝土結構產生的一個常見且危害較小的因素。

1．水泥水化熱

在凝結過程中，混凝土的強度發展取決于其內部水泥的水化反應。水化反應產生的熱能稱為水化熱。水化熱主要集中在混凝土內部，預計大體積混凝土的熱量將超過25度。對于大體積混凝土，橫截面寬度越大，水化熱越不易釋放，導致混凝土內部溫度迅速升高。一般來說，混凝土澆筑后的2d～4d在內部，混凝土結構內部的溫度將達到最高峰，當混凝土內外的溫差達到最大值時，混凝土將產生溫度應力。溫度應力與溫差值成正比。溫差值越大，溫度應力越大。當混凝土的溫度應力大于抗拉強度極限值時，混凝土的溫度變形將轉化為溫度裂縫。

1．2內外溫差

在混凝土施工過程中，外部環境氣候溫度的變化對大體積混凝土裂縫的形成有很大的影響。混凝土內部溫度由澆筑溫度、水化熱和混凝土散熱溫度組成。外部溫度升高，混凝土澆筑溫度升高；外部溫度降低，混凝土澆筑溫度降低。當外部溫度突然下降時，混凝土內外溫差突然升高，產生溫差應力，導致大體積混凝土裂縫。

1．混凝土收縮變形

混凝土中水泥的水化反應約為20%混合水，剩余80%會蒸發，剩余水分的蒸發也會使混凝土收縮變形。如果這種收縮變形受到限制，大體積混凝土會因收縮變形而開裂。

1．4約束變形

由于大體積混凝土與基礎密切接觸，早期混凝土溫度膨脹變形，由于基礎約束形成壓力應力，混凝土抗壓強度高，彈性模量小，混凝土徐變和應力松弛度大，混凝土結構與基礎接觸不牢固，壓力應力小，不易產生裂縫；但當溫度下降時，混凝土會產生較大的拉應力，如果超過混凝土抗拉強度極限，混凝土會因約束變形而出現垂直裂縫。

2工程概況

總建筑面積約12.77萬m2(其中地上約9.67萬m2，地下約3.1萬m2)，框剪結構的高層住宅。其中31層2#、3#、5#、7#樓和33層的8#建筑物為沖孔灌注樁－筏板基礎；18層#、6#、9#樓和2層的16#、17#、18#筏板基礎是建筑物和單層地下室的連接體。建筑高度為9.80m～98.85m，地下部分為純地下室結構。基礎總混凝土用量約2.5萬m三、地下室底板厚度為0.5m～1.5m，電梯井局部厚度為2.85m～3.1m。

3施工部署

由于電梯井混凝土體積超大，地下室底板混凝土超長，本工程使用800mm寬后澆帶將地下室分為27個區域，均采用預拌商品混凝土。

4.裂縫防治措施

從降低水化熱、溫度控制措施、改善約束、防止收縮、提高極限抗拉強度等方面，結合實際措施，有效防止有害裂縫的出現和發展。

4．1降低水化熱

(1)本工程選用低水化熱42.5#礦渣硅酸鹽水泥的制備強度等級為C30P8混凝土；根據試驗，每加減10kg水泥的水化熱會相應提高混凝土的溫度℃因此，可以充分利用混凝土的后期強度，減少單位混凝土中的水泥用量。這兩種方法都可以直接減少水化熱的生產，有效防止大體積混凝土裂縫；(2)盡量選擇等級較好的粗細骨料，其中石材粒徑較大，降低砂石含泥量；加入緩凝劑、減水劑、粉煤灰等。，可以提高混凝土的和易性；降低水灰比，從而降低水泥用量，有效降低水化熱；(3)本工程混合混凝土時，10%復合纖維抗裂防水劑使密實混凝土具有抗裂防滲功能，補償收縮混凝土，降低混凝土溫度應力，有效防止大體積混凝土裂縫；（4）本工程設置寬800mm地下室分為27個區域，避免混凝土平面尺寸過大，降低約束應力和溫度應力，有利于散熱，降低混凝土內部溫度，防止大體積混凝土開裂。

4．2控溫措施

（1）澆筑混凝土時，避免在炎熱或寒冷的天氣施工。夏季可用低溫水或冰水攪拌混凝土，或用冷空氣或冷水霧噴灑骨料進行預冷，或覆蓋骨料或設置避陽設施，避免陽光直射。如果運輸車輛有條件，也可以安裝遮陽裝置，以降低混凝土的模具溫度；(2)混凝土模具進入時，應采取相應措施改善模具內的通風，加快模具內熱量的排放，防止混凝土產生有害裂縫；(3)混凝土澆筑后，做好混凝土保溫保濕維護，緩慢降溫，充分發揮徐變特性，降低溫度應力；夏季避免暴露，注意保濕維護；冬季注意覆蓋保溫維護，避免混凝土內外溫差聚變造成裂縫；

（4）混凝土應長期維護，規定合理的拆卸時間，延緩冷卻時間和速度，充分發揮混凝土應力松弛效應，防止混凝土有害裂縫；（5）合理安排施工過程，控制混凝土澆筑過程中混凝土表面均勻上升，避免混凝土混合物堆積高差，結構完成后及時回填土方，避免混凝土結構長時間暴露在空氣中，避免混凝土有害裂縫；（6）項目建設單位委托第三方監測大型混凝土溫度，加強監測管理，實施信息控制，隨時控制混凝土溫度變化，內外溫差控制在25℃基頂面溫差和基底面溫差均控制在20℃及時調整保溫養護措施，防止混凝土溫度梯度和濕度過高，避免混凝土有害裂縫。

4．3.改善約束，防止收縮

(1)滑動層設置在大體積混凝土基礎和基礎墊層之間，如平面鋪卷材、刷熱瀝青等。，本工程采用4mm厚SBS改性瀝青防水卷材可釋放約束應力，防止混凝土收縮裂縫；（2）大體積混凝土分塊或分層澆筑，水平或垂直施工縫設置合理，施工后澆筑帶（工程分為27區）放松約束，減少各澆筑長度的熱儲存，防止水熱積累，降低溫度應力，避免混凝土收縮裂縫。

4．提高極限抗拉強度

（1）選擇等級良好的粗細骨料，嚴格控制泥漿含量，加強混凝土振動，提高混凝土密實度和抗拉強度，減少混凝土收縮裂縫，確保施工質量，提高混凝土極限抗拉強度，避免有害裂縫；（2）混凝土在施工過程中采用二次給料法和二次振動法，澆筑后立即排除表面積水，加強早期維護，提高混凝土早期或相應年齡的抗拉強度和彈性模量，避免有害裂縫；（3）在大體積混凝土基礎內設置必要的溫度鋼筋，在底部（頂部）板和墻壁的轉彎處，增加結構截面的突變和轉彎處，增加孔角周圍的斜結構鋼筋，提高集中應力，提高混凝土極限抗拉強度，避免有害裂縫。

5結束語

通過對混凝土水化熱、約束條件、外部溫度變化、收縮變形等因素的分析研究，總結出大體積混凝土可采取降低水化熱、溫度控制措施、改善約束、防止收縮、提高極限抗拉強度等施工措施，防治大體積混凝土有害裂縫。