随着现代社会经济的快速发展和城市化进程的加快，出现了大量的大型建筑。大型混凝土通常用于建筑物的基础，而大型混凝土常见的质量问题是裂缝。裂缝产生后，对混凝土结构的外观、使用功能、结构强度和耐久性有很大影响，这与建筑物的正常使用和使用寿命有关。

分析裂缝的原因

大体积混凝土结构几何尺寸厚，混凝土方量大，施工条件复杂（大部分位于地下），施工工艺相对较高。混凝土中的水泥在水化过程中会产生大量的热量，容易导致结构的温度变形。混凝土对最小横截面和内外温差有相应的规定，对混凝土平面尺寸有相应的限制。混凝土平面尺寸越大，约束产生的温度应力越大；如果温度应力大于混凝土本身所能承受的抗拉强度极限承受的抗拉强度极限值时，混凝土结构就会产生有害裂缝。简单地说，根据混凝土裂缝的深度，分为三种类型：穿透裂缝、深裂缝和表面裂缝。穿透裂缝是由外到内截断结构形成的裂缝，严重危害混凝土结构的完整性和稳定性；深裂缝是混凝土裂缝局部截断结构的裂缝，对混凝土结构也有一定的危害；表面裂缝是混凝土结构产生的一个常见且危害较小的因素。

1．水泥水化热

在凝结过程中，混凝土的强度发展取决于其内部水泥的水化反应。水化反应产生的热能称为水化热。水化热主要集中在混凝土内部，预计大体积混凝土的热量将超过25度。对于大体积混凝土，横截面宽度越大，水化热越不易释放，导致混凝土内部温度迅速升高。一般来说，混凝土浇筑后的2d～4d在内部，混凝土结构内部的温度将达到最高峰，当混凝土内外的温差达到最大值时，混凝土将产生温度应力。温度应力与温差值成正比。温差值越大，温度应力越大。当混凝土的温度应力大于抗拉强度极限值时，混凝土的温度变形将转化为温度裂缝。

1．2内外温差

在混凝土施工过程中，外部环境气候温度的变化对大体积混凝土裂缝的形成有很大的影响。混凝土内部温度由浇筑温度、水化热和混凝土散热温度组成。外部温度升高，混凝土浇筑温度升高；外部温度降低，混凝土浇筑温度降低。当外部温度突然下降时，混凝土内外温差突然升高，产生温差应力，导致大体积混凝土裂缝。

1．混凝土收缩变形

混凝土中水泥的水化反应约为20%混合水，剩余80%会蒸发，剩余水分的蒸发也会使混凝土收缩变形。如果这种收缩变形受到限制，大体积混凝土会因收缩变形而开裂。

1．4约束变形

由于大体积混凝土与基础密切接触，早期混凝土温度膨胀变形，由于基础约束形成压力应力，混凝土抗压强度高，弹性模量小，混凝土徐变和应力松弛度大，混凝土结构与基础接触不牢固，压力应力小，不易产生裂缝；但当温度下降时，混凝土会产生较大的拉应力，如果超过混凝土抗拉强度极限，混凝土会因约束变形而出现垂直裂缝。

2工程概况

总建筑面积约12.77万m2(其中地上约9.67万m2，地下约3.1万m2)，框剪结构的高层住宅。其中31层2#、3#、5#、7#楼和33层的8#建筑物为冲孔灌注桩－筏板基础；18层#、6#、9#楼和2层的16#、17#、18#筏板基础是建筑物和单层地下室的连接体。建筑高度为9.80m～98.85m，地下部分为纯地下室结构。基础总混凝土用量约2.5万m三、地下室底板厚度为0.5m～1.5m，电梯井局部厚度为2.85m～3.1m。

3施工部署

由于电梯井混凝土体积超大，地下室底板混凝土超长，本工程使用800mm宽后浇带将地下室分为27个区域，均采用预拌商品混凝土。

4.裂缝防治措施

从降低水化热、温度控制措施、改善约束、防止收缩、提高极限抗拉强度等方面，结合实际措施，有效防止有害裂缝的出现和发展。

4．1降低水化热

(1)本工程选用低水化热42.5#矿渣硅酸盐水泥的制备强度等级为C30P8混凝土；根据试验，每加减10kg水泥的水化热会相应提高混凝土的温度℃因此，可以充分利用混凝土的后期强度，减少单位混凝土中的水泥用量。这两种方法都可以直接减少水化热的生产，有效防止大体积混凝土裂缝；(2)尽量选择等级较好的粗细骨料，其中石材粒径较大，降低砂石含泥量；加入缓凝剂、减水剂、粉煤灰等。，可以提高混凝土的和易性；降低水灰比，从而降低水泥用量，有效降低水化热；(3)本工程混合混凝土时，10%复合纤维抗裂防水剂使密实混凝土具有抗裂防渗功能，补偿收缩混凝土，降低混凝土温度应力，有效防止大体积混凝土裂缝；（4）本工程设置宽800mm地下室分为27个区域，避免混凝土平面尺寸过大，降低约束应力和温度应力，有利于散热，降低混凝土内部温度，防止大体积混凝土开裂。

4．2控温措施

（1）浇筑混凝土时，避免在炎热或寒冷的天气施工。夏季可用低温水或冰水搅拌混凝土，或用冷空气或冷水雾喷洒骨料进行预冷，或覆盖骨料或设置避阳设施，避免阳光直射。如果运输车辆有条件，也可以安装遮阳装置，以降低混凝土的模具温度；(2)混凝土模具进入时，应采取相应措施改善模具内的通风，加快模具内热量的排放，防止混凝土产生有害裂缝；(3)混凝土浇筑后，做好混凝土保温保湿维护，缓慢降温，充分发挥徐变特性，降低温度应力；夏季避免暴露，注意保湿维护；冬季注意覆盖保温维护，避免混凝土内外温差聚变造成裂缝；

（4）混凝土应长期维护，规定合理的拆卸时间，延缓冷却时间和速度，充分发挥混凝土应力松弛效应，防止混凝土有害裂缝；（5）合理安排施工过程，控制混凝土浇筑过程中混凝土表面均匀上升，避免混凝土混合物堆积高差，结构完成后及时回填土方，避免混凝土结构长时间暴露在空气中，避免混凝土有害裂缝；（6）项目建设单位委托第三方监测大型混凝土温度，加强监测管理，实施信息控制，随时控制混凝土温度变化，内外温差控制在25℃基顶面温差和基底面温差均控制在20℃及时调整保温养护措施，防止混凝土温度梯度和湿度过高，避免混凝土有害裂缝。

4．3.改善约束，防止收缩

(1)滑动层设置在大体积混凝土基础和基础垫层之间，如平面铺卷材、刷热沥青等。，本工程采用4mm厚SBS改性沥青防水卷材可释放约束应力，防止混凝土收缩裂缝；（2）大体积混凝土分块或分层浇筑，水平或垂直施工缝设置合理，施工后浇筑带（工程分为27区）放松约束，减少各浇筑长度的热储存，防止水热积累，降低温度应力，避免混凝土收缩裂缝。

4．提高极限抗拉强度

（1）选择等级良好的粗细骨料，严格控制泥浆含量，加强混凝土振动，提高混凝土密实度和抗拉强度，减少混凝土收缩裂缝，确保施工质量，提高混凝土极限抗拉强度，避免有害裂缝；（2）混凝土在施工过程中采用二次给料法和二次振动法，浇筑后立即排除表面积水，加强早期维护，提高混凝土早期或相应年龄的抗拉强度和弹性模量，避免有害裂缝；（3）在大体积混凝土基础内设置必要的温度钢筋，在底部（顶部）板和墙壁的转弯处，增加结构截面的突变和转弯处，增加孔角周围的斜结构钢筋，提高集中应力，提高混凝土极限抗拉强度，避免有害裂缝。

5结束语

通过对混凝土水化热、约束条件、外部温度变化、收缩变形等因素的分析研究，总结出大体积混凝土可采取降低水化热、温度控制措施、改善约束、防止收缩、提高极限抗拉强度等施工措施，防治大体积混凝土有害裂缝。