一、前言
近年來，我國隨著國民經濟和建筑科學技術的迅猛發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴大，一些大型現(xiàn)代化基礎設施日益增多，而商品混凝土以其取材方便、廉價物美、施工運輸便利、占場地面積小、結構承載力大、不用現(xiàn)場攪拌等特點，逐漸受到人們的歡迎。于是大體積商品混凝土逐漸成為這些大型設施或構件主體的重要組成部分，這就提出了大體積混凝土開裂的問題，因為大體積商品混凝土開裂問題是在工程建設中帶有一定普遍性的技術難題，裂縫一旦形成，將對工程重要結構部位造成極大危害，它會大大降低結構的耐久性，削弱構件的承載力，同時會可能危害到建筑物的安全使所以，如何采取有效措施防止大體積商品混凝土的裂紋，是一個特別值得關注的問題。
二、大體積混凝土的概念
對于大體積混凝土來說，目前國內尚無一個確切的定義。一般理解為最小尺寸等于或大于1m，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土。美國混凝土學會給出了大體積混凝土的定義：任何現(xiàn)澆混凝土，其尺寸達到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度的減少開裂影響的，即稱為大體積混凝土。日本建筑學會標準 ( JASS 5 )的定義是：結構斷面最小尺寸在800㎜以上；水化熱引起混凝土內的最高溫度與外界氣溫之差，預計超過25℃的混凝土，稱為大體積混凝土。在我國一般來說，基礎底板混凝土最小尺寸≥600～750㎜；架空板結構最小尺寸≥800～1000㎜；水化熱引起砼內的最高溫度與外界氣溫之差，預計超過25℃的砼，稱為大體積混凝土。引自“據(jù)”《大體積混凝土施工》葉琳昌等編箸， 但由于水泥細度和砼強度等級的提高，下限值將有下降趨勢。
三、大體積混凝土裂縫分類
大體積商品混凝土的裂縫大致可分為兩大類：一是結構型裂縫，是由外荷載引起的，包括常規(guī)結構計算中的主要應力以及其他的結構次應力造成的受力裂縫。大體積混凝土結構裂縫主要包括干燥收縮裂縫、塑性收縮裂縫、自身收縮裂縫、安定性裂縫、溫差裂縫、碳化收縮裂縫等。二是材料型裂縫，是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應力和混凝土的收縮引起的。而溫度裂縫產生主要原因是由溫差造成的，溫差可分為以下三種：混凝土澆注初期，產生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導體，水化熱積聚在混凝土內部不易散發(fā)，常使混凝土內部溫度上升，而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度，這就形成了內外溫差，這種內外溫差在混凝土凝結初期產生的拉應力當超過混凝土抗壓強度時，就會導致混凝土裂縫;另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會導致裂縫的產生;當混凝土內部達到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值就是內部溫差;這三種溫差都會產生溫度裂縫。在這三種溫差中，主要是由水化熱引起的內外溫差的裂縫。
四、大體積混凝土裂縫產生的原因分析
大體積混凝土中產生的裂縫有多種原因，首先是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，原材料不合格（如堿骨料反映），模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水熱化熱，內部溫度不段上升，在表面引起拉應力，后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內部出現(xiàn)拉應力，當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。混凝土是一中脆性材料，拉抗強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形也只有（0.6~1.0）×104，長期加荷時的極限拉伸變形也只有（1.2~2.0）×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆注過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力只要是由鋼筋來承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構出現(xiàn)了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只出現(xiàn)很小的拉應力，但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力，因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。