一、前言
隨著我國建筑技術的發展和城市建設規模的擴大,全國各地巨型體育場、地下車庫、大型水庫的承建，大體積預拌商品混凝土得到了越來越廣泛的應用。然而, 混凝土工程的體積量日漸增大也帶來其固有的問題，即預拌混凝土除了必須滿足強度、剛度、整體性和耐久性要求外,還應滿足現場實際施工的要求。由于預拌混凝土在施工中應滿足從預拌站到工地現場的運輸和現場泵送澆筑工藝的要求,其需要的坍落度比現場自拌混凝土傳統施工工藝大得多,因而在基礎大體積混凝土施工中,如何有效防止和控制混凝土變形裂縫的出現和開展,顯得非常重要。
二、大體積混凝土的界定
大體積混凝土一般是指：最小斷面尺寸在1米以上，在施工時必須采取相應的技術措施妥善處理水化熱引起的混凝土內外溫度差，合理解決溫度應力并控制裂縫開展的混凝土結構。大體積混凝土工程結構相對較厚，體形較大、鋼筋較密，混凝土數量較多，施工條件也相對復雜，施工技術要求高，必須同時滿足強度、剛度、整體性和耐久性要求。另外由于混凝土自身蓄熱量大，從而使得溫度應力增大，因此混凝土裂縫的控制問題成為設計及施工中的一個急需解決的重大問題。
三、大體積混凝土施工中的裂縫問題
裂縫是指固體材料中的某種不連續現象，在學術上屬于結構材料強度理論范疇，是一種人們可以接受的材料特征。建筑結構的裂縫是不可避免的，如對建筑物抗裂要求過高，必將付出巨大的代價，科學的研究是將其有害程度控制在允許范圍之內。因此，建筑物的裂縫控制是指將裂縫的預測、預防和處理工作。根據有關資料，混凝土早期裂縫80%左右由施工因素造成的，15%左右因混凝土材料方面的原因造成，5%左右因設計不當造成。按照日本混凝土工程協會編寫的《混凝土工程裂縫調查及補強加固技術規程》，混凝土裂縫的產生主要與材料、施工、設計、使用環境等有關。因此，混凝土產生裂縫原因主要有以下幾點：
（一）、混凝土本身的影響
1、混凝土的體積穩定性
混凝土的體積穩定性是指混凝土在抵抗物理、化學作用下產生變形的能力。體積穩定性不好致使混凝土的抗滲性性能降低，溶液性的物質滲透到混凝土中，造成混凝土的耐久性能下降。
2、混凝土的收縮
收縮是混凝土本身所固有的一種重要特性。在沒有負載的情況下，混凝土的開裂往往由于收縮變形而導致。
3、混凝土的徐變
在任意荷載作用下，混凝土結構除了發生彈性變形外，還產生一種隨時間緩慢增加的非彈性變形，稱為“徐變變形”。徐變能降低大體積混凝土結構的溫度應力，減少收縮裂縫，但結構的徐變也有不利的一面，比如徐變會不斷加大結構的變形。在預應力混凝土結構中，徐變會還會引起預應力的損失等，所以應綜合考慮徐變的影響。
4、混凝土所用材料的影響
①水泥和水
混凝土結構開裂主要是由于本身收縮受到約束而產生的拉應力超過其抗拉強度。混凝土產生的收縮值及強度值因水泥種類、水泥用量拌制不同而不同。水泥的細度問題是需要我們特別關注的，水泥的細度越細，混凝土越容易開裂。
②砂、石骨料
混凝土骨料的含泥量越高越容易開裂。這是由于骨料表面所帶的泥份妨礙了骨料與水泥漿之間的咬合粘結，弱化了界面結構，因而降低了混凝土的抗拉強度。
③外加劑和摻合料
試驗表明摻化學外加劑的混凝土干縮值較大。使用一般化學外加劑比使用促凝性AE減水劑的干縮值低。混凝土的初期干縮值在使用外加劑的情況下較大，不摻外加劑比使用促凝性AE減水劑混凝土的干縮值低。混凝土摻加膨脹劑時養護的要求更高。在早期養護不好時，膨脹混凝土更容易發生裂縫。
（二）、其他因素的影響
在實際工程中，可以通過理論計算來控制裂縫；通常采用構造設計來對變形作用引起的裂縫加以控制。結構計算時，要先假定結構物的受力體系有關參數，而常規的計算模型與很多結構物的實際工作狀態與有一定的差別，使得內力計算的結果與實際結果相差很大，這些未考慮到的可能內力一般會引起結構裂縫。
對于約束條件的影響。結構在變形變化時，會受到一定的抑制而阻礙其自由變形，該抑制即稱為“約束”。結構內部各質點之間的約束稱為“內約束”，不同結構之間的約束稱為“外約束”。
四、預防裂縫的關鍵點
(一)泵送商品混凝土施工易出現收縮裂縫,但只要措施得當,還是可以避免或得以控制的。關鍵在于：
1、在保證混凝土強度的前提下,盡可能降低每m3混凝土的水泥用量。
2、嚴格控制混凝土坍落度,絕不允許現場加水。
3、建議盡可能延長拆模時間,澆水養護時間也應適當延長。
4、根據泵送工藝要求,混凝土坍落度在現場出料要嚴格控制,凡超出范圍的,一律退場,并設立專人負責此項工作。
(二)基礎大體積混凝土施工控制表面溫度裂縫的產生,首先應從選定混凝土配合比入手。只要對摻合料、緩凝減水劑等選擇合適,通過試配完全可以大大降低每m3混凝土的水泥用量,降低混凝土的最高絕熱溫升,從根本上解決升溫階段的裂縫產生。具體地可從以下幾方面著手：
1、混凝土配合比
①混凝土中可摻入定量的粉煤灰，并在保證強度的同時盡可能減小水泥的使用量， 最大限度地降低水化熱峰值，通過做絕熱溫升試驗， 優選混凝土配合比。
②充分保證混凝土的保水性能， 坍落度不僅要達到泵送要求，也要保證混凝土的流淌距離不能過長，以免導致混凝土分層，增加施工難度，銜接困難， 形成冷縫。
③根據混凝土分層一次澆筑的最大方量、 混凝土的供應能力、 運輸時間及施工季節的氣溫，確定混凝土的初凝時間， 保證分層銜接時混凝土不致初凝。
2、原材料的選用
①盡量選用水化熱低和安定性好的水泥，所用水泥控制在出廠半個月以上， 以降低水泥的活性，禁止使用剛出窯的水泥。
②石料要求最大粒徑小于等于 2.5mm，吸水率小于或等于1.5％， 含泥量不超過 1％， 不得使用堿活性骨料。其他要求應符合 《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》（JG J53-1992）的規定。
③砂子選用細度模數 2.8～3.2 中粗砂， 含泥量不超過 2％，其他要求應符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》（JGＪ52-1992）的規定。
④可根據設計要求， 混凝土中摻加一定用量外加劑， 如防水劑、膨脹劑、 減水劑、緩凝劑等外加劑。
由于水泥砂漿和粗骨料的粘結強度即界面粘結力大小是決定混凝土強度的主要因素之一。因此選擇與水泥適應性好、減水率高的優質外加劑也至關重要。
(三)對基礎大體積混凝土而言,及時養護程序必不可少,應根據施工時的氣溫、測溫情況,采取相應的養護方法。
1、在每次混凝土澆筑完畢后，應及時按溫控技術措施的要求進行保溫養護，并應符合下列規定：
①保溫養護措施，應使混凝上澆筑塊體的內外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求。
②保溫養護的持續時間，應根據溫度應力加以控制、確定，但不得少于巧天。保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行。
③保溫養護過程中，應保持混凝土表面的濕潤。
2、混凝土澆筑后4～6小時內可能在表面上出現塑性裂縫，可采取二次壓光或二次澆灌層處理。
3、塑料薄膜、草袋鋸末等可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板，在寒冷季節可搭設擋風保溫棚。覆蓋層的厚度應根據溫控指標的要求計算。
4、在大體積混凝土施工時，可因地制宜地采用保溫性能好而又便宜的材料用作大體積混凝土的保溫養護中。
五、結束語
大體積混凝土與一般混凝土的最大區別就是一旦大體積混凝土施工過程中出現質量問題，不滿足設計要求需要返工時將浪費大量財物，且工期不允許， 將對工程造成很大影響。應此，應充分做好大體積混凝土施工的前期準備工作及大體積混凝土的澆筑、 運輸、 振島、泌水及表面處理、 養護、 測溫及溫控措施等施工要點的全過程控制，確保大體積混凝土的澆筑質量。
 
參考文獻：
 
[1]王鐵夢  《建筑物的裂縫控制》[M],上海:上海科技出版社,1987；
[2]葉琳昌 沈義 《大體積混凝土施工》[M],北京:中國建筑工業出版社,1987；
[3]王華生 趙慧如主編 《混凝土技術禁忌手冊》[M],北京:機械工業出版社,2004；