大體積混凝土的定義

大體積混凝土含義一般是指其體積大到必須采取措施處理水化熱產生的溫差，合理解決溫差變形引起的應力，并控制裂縫的產生或限制裂縫開展的現澆混凝土。

《大體積混凝土施工規范》（GB 50496-2009）中給予大體積混凝土定義：混凝土結構物實體尺寸不小于lm的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。

通過大量的工程實踐證明：

砼的溫升和溫差與表面系數有關，單面散熱的結構斷面厚度在75cm以上，雙面散熱的結構斷面厚度在100cm以上，水化熱行引起的砼內外溫差預計可能超過25℃，應按大體積砼施工。

大體積砼結構的特點

由于高層基礎多為砼體積較大的箱形、筏形和樁承臺較大的基礎，這種結構有結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土數量多、工程條件復雜和施工技術要求高等特點。外荷載引起裂縫的可能性很小。但水泥的水化反應過程中釋放的水化熱所產生的溫度變化與砼收縮的共同作用，會產生較大溫度應力和收縮應力，是大體積砼結構出現裂縫的主要因素。這些裂縫往往給工程帶來不同程度的危害，所以必須控制溫度應力和溫度變形裂縫的開展。

溫控指標宜符合下列規定：

• 1 混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值不宜大于50℃；

• 2 混凝土澆筑塊體的里表溫差(不含混凝土收縮的當量溫度) 不宜大于25℃；

• 3 混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.0℃/d。

• 4 混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃。

原材料選用

1、所用水泥應符合現行標準的規定

2、應選用低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥

3、所用水泥在攪拌站的入機溫度不大于60度

4、砂石材料選用：中砂細度模數大于2.3，石子連續級配5—31.5mm

配合比設計

大體積混凝土的強度等級宜控制在C25—C4O

大體積混凝土配合比設計，除應符合現行標準《普通混凝土配合比設計規范》JGJ 55外，尚應符合下列規定：

1、采用混凝土60d或90d強度作為指標時，應將其作為混凝土配合比的設計依據。

2、所配制的混凝土拌合物，到澆筑工作面的坍落度不宜低于160mm。

3、拌和水用量不宜大于175kg/m3。

4、粉煤灰摻量不宜超過膠凝材料用量的40%；礦渣粉的摻量不宜超過膠凝材料用量的50%；粉煤灰和礦渣粉摻合料的總量不宜大于混凝土中膠凝材料用量的50%。

5、水膠比不宜大于0.55。

6、砂率宜為38～42%。

7、拌合物泌水量宜小于10L/m3。

專項施工方案編制

大體積混凝土施工組織設計，應包括下列主要內容：

1、大體積混凝土澆筑體溫度應力和收縮應力的計算，可按本規范附錄B“計算；

2、施工階段主要抗裂構造措施和溫控指標的確定；

3、原材料優選、配合比設計、制備與運輸；

4、混凝土主要施工設備和現場總平面布置；

5、溫控監測設備和測試布置圖；

6、混凝土澆筑運輸順序和施工進度計劃；

7、混凝土保溫和保濕養護方法，其中保溫覆蓋層的厚度可根據溫控指標的要求按本規范附錄C“計算；

8、主要應急保障措施；

混凝土裂縫的類型

1、裂縫的種類：按裂縫的寬度不同，混凝土裂縫可分為“微觀裂縫”和“宏觀裂縫”兩種。

1）微觀裂縫（在尚未承受荷載的混凝土結構中存在著肉眼看不見的微觀裂縫其寬度為0.05mm以下）：

• 粘著裂縫：骨料與水泥石粘面上的

• 水泥石裂縫：骨料間水泥漿中的裂縫

• 骨料裂縫：存在于骨料本身的裂縫

微觀裂縫

前兩種形式的裂縫較多，且這些裂縫分布不規則、不貫穿，砼仍可承受拉力。

宏觀裂縫

宏觀裂縫（寬度0.05mm以上肉眼可見的裂縫）：

表面裂縫：表面拉應力大于砼極限抗拉強度時出現的裂縫

深層裂縫：表面裂縫發展而成深層裂縫

貫穿裂縫：砼從高溫降溫引起砼收縮產生拉應力，當大于砼的極限抗拉強度時，混凝土 的整個截面出現貫穿裂縫。

宏觀裂縫是微觀裂縫擴展的結果。

表面裂縫產生的原因

表面裂縫

大體積混凝土澆筑初期，水泥水化熱大量產生，使混凝土的溫度迅速上升。但由于混凝土表面散熱條件較好，熱量可向大氣中散發，其溫度上升較少；而混凝土內部由于散熱條件較差，熱量不易散發，其溫度上升較多?；炷羶炔繙囟雀?、表面溫度低，則形成溫度梯度，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時，混凝土表面就產生裂縫。

表面裂縫雖不屬于結構性裂縫，但在混凝土收縮時，由于表面裂縫處的斷面已削弱，易產生應力集中現象，能促使裂縫進一步開展。

深層裂縫產生的原因

深層裂縫

基礎約束范圍內的混凝土，處在大面積拉應力狀態，在這種區域若產生了表面裂縫，則極有可能發展為深層裂縫，甚至發展成貫穿性裂縫。

深層裂縫部分切斷了結構斷面，具有很大的危害性，施工中是不允許出現的。

如果設法避免基礎約束區的表面裂縫，且混凝土內外溫差控制適當，基本上可避免出現深層裂縫和貫穿裂縫。

貫穿裂縫產生的原因

混凝土澆筑一定時間后，水泥水化熱基本已釋放，混凝土從高溫逐漸降溫，降溫的結果引起混凝土收縮，再加上混凝土多余水分蒸發等引起的體積收縮變形，受到地基和結構邊界條件的約束，不能自由變形，導致產生拉應力，當該拉應力超過混凝土極限抗拉強度時，混凝土整個截面就會產生貫穿裂縫。

貫穿裂縫切斷了結構斷面，破壞了結構整體性、穩定性、耐久性、防水性等，影響正常使用。應當采取一切措施控制貫穿裂縫的開展。

大體積混凝土裂縫產生的原因：

大體積混凝土產生裂縫的主要原因

1、設計方面

大體積混凝土采用的強度等級日趨增高，出現C40～C55甚至更高強度等級的高強混凝土，設計強度過高，水泥用量過大，必然造成混凝土水化熱過高，混凝土塊體內外溫差過大，溫度應力容易超過混凝土的抗拉強度，產生開裂。

對于大型基礎底板，設計人員往往只重視滿足強度和抗沖切要求的結構配筋和構造配筋，而忽視配置控制溫度和收縮的構造鋼筋，混凝土產生的溫度應力和收縮應力變形不能受到足夠的約束，從而產生裂縫現象。

2、施工方面

大體積混凝土裂縫主要產生于兩個階段：一是混凝土澆搗后的溫升階段,因混凝土內部與表面溫差過大,致使表面產生較大拉應力,使混凝土表面開裂；二是在混凝土降溫階段，因混凝土內部降溫速率過快，使混凝土內部產生較大拉應力，從而在混凝土內部產生貫穿性裂縫。

施工段的劃分及澆筑順序不合理，組織安排不周密，模板使用不當，鋼筋銹蝕嚴重或運輸過程嚴重變形，以及混凝土澆筑過程中配合比、水灰比過大、養護不當等等，都可能引起大體積混凝土結構的變形裂縫。