摘要：针对大体积混凝土基础的浇筑分析了大体积混凝土裂缝的原因，为防止由温度引起的裂缝，采取的措施以降低混凝土的内外温差，是建筑结构安全与质量的前提保证。
关键词：大体积混凝土基础；材料优选、配合比优化设计；温度；水化热；养护；控制措施；
大体积混凝土具有结构厚、体积大、施工条件复杂和技术要求高等特点，最突出的问题就是如何控制由于温度的变化而引起的混凝土开裂、裂缝的出现，不是因为强度不够，而是因体积过大，在水泥水化热过程中产生的温度应力与大体积混凝土收缩而产生的收缩应力相互作用下，就是裂缝出现的原因所在。大体积混凝土浇筑后的初期，内部混凝土由于水泥水化作用产生放热反应而温度升高，且不易散热，但外部混凝土虽然也同样产生放热反应，由于容易散热，温度较低，故产生内外温差。尤其是当气温骤然下降时，内外温差更大。此时由于内部混凝土产生膨胀，外部混凝土则产生收缩，互相约束，使混凝土产生强迫变形而引起温度应力。当外部混凝土所产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就发生表面裂缝。内部混凝土逐渐散热降温而收缩时，如受到地基基础的约束，也将产生强迫变形，同样会使底部混凝土发生垂直方向的内部裂缝。在施工中要了解大体积混凝土，由于温度的变化引起的裂缝出现：采取措施，降低混凝土内部的最高气温和减小内外温差；在施工中对温度的监测非常有必要的。
一、大体积混凝土裂缝原因
产生裂缝原因很多，归纳起来主要包括三类：结构设计不合理引起的裂缝；混凝土自身性能（力学、变形及热学性能）引起的裂缝；外部环境因素和约束条件引起的裂缝，三者既相互关联又相互影响。
温度、收缩、不均匀沉降等引起的裂缝，是大体积混凝土裂缝产生的主要原因。
二、混凝土材料优选和设计配合比控制
（一）混凝土的配置
在选择大体积混凝土用水泥时，在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期（1～5 d）可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。为此，水泥熟料中的碱含量应低且适宜【3】，熟料中MgO含量在3.0%～5.0%，石膏与C3A的比值尽量大些，C3A、C3S和C2S含量应分别控制在5.0%以内、50.0%左右和20.0%左右，这种熟料比例的水泥具有长期稳定的微膨胀抗裂性能【2】。
骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%～83%，因此，在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。
砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，这样不仅有利于提高混凝土的工作性，而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。有研究表明，砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。
粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当，烧失量小，含硫量和含碱量低，需水量比小，均可掺用在混凝土中使用。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。
高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用，也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。
（二）混凝土配合比设计
混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。选择最优配比。商住楼底板配合比为C40,水泥：砂：石：粉煤灰：CH-20Ⅲ：UEA：水= 410：617：970：73：4.1：41.2：210 每立方米混凝土水泥的用量410kg/m3;UEA 单方用量41.2kg/m3。
三、混凝土施工控制
（一）控制混凝土的出机温度
为减小大体积混凝土总体的温度，控制混凝土的出机温度是有必要的。其出机温度是根据搅拌前原材料总热量与搅拌后混凝土总热量相等而得出的。
混凝土中的砂、石比热较小，但用量较大，所以对温度的影响较大；而水的比热虽大，但是用量较少，所以对温度影响较小。要控制混凝土出机温度为防止太阳直射，我们采取在浇筑混凝土时派专人进行监控，将砂、石放于阴棚下，用冷水冲洗以达到降温的目的；控制混凝土浇筑时的温度即出机后，经过运送、卸料、泵送、浇筑振捣等工序后的温度，即为浇筑温度。根据规范规定，浇筑温度控制在25℃，内外温差不超过25℃，所以在浇筑时，合理控制振捣时间，浇筑好后必须要在规范规定的有效时间内进行养护。
（二）混凝土搅拌
目前商住楼地下室底板混凝土施工不设施工缝，一次性浇筑以保证整体性。其基坑较深，混凝土量大，目前大多数混凝土采用商品混凝土，根据施工要求对原材料进行温度调节，搅拌采用二次投料工艺，加料顺序为，先将水和水泥、掺和料、外加剂搅拌约1min 成水泥浆，然后投入粗、细骨料拌均。计量精度按配合比要精量控制，出罐时随时监测塌落度，必须由专业技术人员及时进行调整。
（三）混凝土的场外运输及混凝土场内运输与布料
运送混凝土的车辆应满足均匀，连续供应混凝土的浇筑需要。完善调度系统和装备，根据施工情况指挥混凝土与运送，停止停滞时间。
泵送混凝土前，先将储料斗内清水从管道泵出，以湿润和清洁管道，然后压入纯水泥浆润滑管道后再泵送混凝土。开始送压混凝土时候速度要慢，待混凝土出端部时可以逐步加快，并转入正常用正常速度进行连续泵送。遇到运转不正常时，放慢泵送速度，进行抽吸往复推动数次，以防堵管，泵送混凝土入模时，端部软管均匀移动，使每层布料均匀，必要时采取其它有效措施应急。
（五）混凝土浇筑
混凝土浇筑之前对混凝土垫层大量洒水浇湿以后开始施工，混凝土浇筑采用“斜坡分层法”，分层厚度控制在30～50cm,由西向东推进，浇筑速度控制在50m2 左右。浇筑时候在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，混凝土配制速度满足浇捣的要求。浇捣时间按以下控制，避免出现冷缝，并将表面泌水及时排走。混凝土振捣使用高频振荡器，振荡器的插点间距为1.5 倍振荡器的作用半径，防止漏振。斜面推进时振动,棒在坡脚与坡顶处插振，振动混凝土时候，振荡器均匀拔插，插入混凝土50cm 左右，每振动10～15s 以混凝土泛浆不再溢出气泡为准，不可过度振捣。按照规范规定及施工方案，保证振捣密实，混凝土浇筑终了以后3～4h 在混凝土接近初凝之前进行二次振捣然后按标高线用刮尺刮平并轻轻摸压。混凝土硬化后的表面素性收缩裂缝用水泥素浆刮平。
（六）混凝土养护与温控
为防止混凝土表面散热过快和表面脱水，避免内、外温差过大和干缩过大引起干缩引起裂缝混凝土终凝后立即进行保混温保湿养护。本工程采用洒水养护，混凝土表面在初凝后覆盖塑料薄膜，终凝后洒水，当混凝土表面温度与养护水温差超过20℃时，洒水温度控制在10℃左右，以保证混凝土的内部温度与表面温度之差不超过25℃。
四、混凝土测温措施
大体积混凝土浇筑完毕，必须进行监测，检测内、外温差，以便采取相应的措施保证混凝土的质量。本工程采用电子测温仪测温，在基坑最深处及最厚处设置，测出基坑混凝土中心的温度与混凝土表面的温度差别不超过25℃，就可以保证混凝土不会产生温度裂缝。
五、总结体会
1、大体积混凝土应选择配合比优化设计方案；2、内外温差控制，保证温度内部与表面温度之差不超过25℃；3、水化热应对措施；4、混凝土应及时养护；早期及后期养护的重要性。5、必须撑握大体积混凝土开裂的控制措施。
【1】《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
【2】《大体积混凝土施工规范》GB 50496-2009