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大体积混凝土在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。
从大型桥梁的桥墩到高层建筑的基础，从大型水坝到大型设备的基础，大体积混凝土都扮演着至关重要的角色。
那么，究竟什么是大体积混凝土呢？简单来说，大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m 的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
大体积混凝土的特点十分显著。
首先，由于其体积大，混凝土在浇筑后内部产生的水化热难以迅速散发出去，从而导致混凝土内部温度升高。
这种温度差会在混凝土内部产生较大的温度应力，如果处理不当，就容易产生裂缝，影响混凝土结构的耐久性和安全性。
其次，大体积混凝土的浇筑量通常很大，施工过程中需要连续作业，对施工组织和施工技术都提出了很高的要求。
此外，大体积混凝土一般需要使用大量的水泥，而水泥的水化反应会消耗大量的水，容易导致混凝土的干缩，进一步增加了裂缝产生的可能性。
为了保证大体积混凝土的质量，在施工前需要进行精心的设计和准备。
材料的选择至关重要。
水泥应优先选用水化热低的品种，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
骨料要选用级配良好、粒径较大的石子和中粗砂，这样可以减少水泥用量，降低水化热。
同时，还需要添加适量的外加剂，如缓凝剂、减水剂等，以改善混凝土的性能。
在配合比设计方面，要根据工程的具体要求和原材料的性能，通过试验确定合理的配合比。
既要保证混凝土的强度和耐久性，又要尽量降低水泥用量，减少水化热。
水胶比一般不宜大于 055，坍落度应根据施工工艺和施工条件确定。
大体积混凝土的施工过程是一个复杂而关键的环节。
首先是浇筑，浇筑方法通常有分层浇筑、分段浇筑和斜面分层浇筑等。
分层浇筑是将混凝土分成若干层进行浇筑，每层的厚度不宜超过 500mm，相邻两层浇筑的时间间隔不宜超过混凝土的初凝时间。
分段浇筑是将混凝土分成若干段进行浇筑，每段的长度不宜超过 30m。
斜面分层浇筑则适用于结构长度超过厚度 3 倍的情况，从浇筑层下端开始，逐渐上移。
大体积混凝土结构裂缝控制措施概述美国混凝土学会的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，即最大限度减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。
日本学会的标准的定义是：断面最小尺寸在80cm以上；水化热引起混凝土内的最高温度和外界气温之差，预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土。
我国《混凝土结构工程及验收规范》认为，建筑物的基础最小边尺寸在1～3m范围内就属大体积混凝土。
大体积混凝土结构的截面尺寸较大，裂缝一般在混凝土浇注短期内形成，此时荷载尚未作用于结构上，因此由外荷载引起裂缝的可能性很小。
但由于水泥的水化作用是放热反应，大体积混凝土自身又具有一定的保温性能，因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多，而在混凝土升温峰值过后的降温过程中，内部降温速度又比其表层慢得多，在这些过程中，混凝土各部分的温度变形及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的温度应力，是相当复杂的。
一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，混凝土就会出现裂缝。
大体积混凝土结构的和施工组织都较复杂，施工时应十分慎重，否则易出现质量事故，造成不必要的损失。
组织大体积混凝土结构施工，在模板、钢筋和混凝土工程方面有许多技术问题要逐个解决。
本文着重介绍大体积混凝土的裂缝控制。
二、裂缝产生的原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。
各类裂缝产生的主要影响因素如下：1、水泥水化热的影响水泥水化过程中放出大量的热量，且主要集中在浇筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J 左右的热量，如果以水泥用量350Kg/m3～550 Kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17500KJ～27500 KJ的热量，从而使混凝土内部升高。
（可达70℃左右，甚至更高）。
尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。
因为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
大体积混凝土，指最小断面尺寸大于1米以上的混凝土结构构件（一般规定厚度超过1米、面积也超过1平方米），其尺寸已经大到必须采取相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
大体积混凝土有如下特点：⑴混凝土强度高，水泥用量大，因而收缩变形大；⑵几何尺寸大，内部热量积聚迅速，升温快，而外部却散热快，易形成高温差；⑶工程量大，施工连续性强，不易控制。
1、大体积混凝土裂缝产生原因分析混凝土结构裂缝产生原因一般有三种：一是由外荷载引起，即按照常规计算的主要应力引起；二是结构次应力引起，即由实际工作状态与假设模型不符所致；三是由变形应力引起，这是由于温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形。
大体积混凝土裂缝主要产生原因属于第三种。
1．1温差的形成及其影响在混凝土结构中，引起温度变化的热量主要源于水泥的水化热。
大体积混凝土强度级别较高，水泥用量大，因此混凝土在初凝过程中会有大量水化热产生。
混凝土是热的不良导体，又由于几何尺寸巨大，这些热量不易及时排出而积聚，导致了其内部温度迅速升高(最高时可达70～80℃)。
相反，在构件表面，则由于散热条件良好，温度保持较低水平，这样就出现了内外温差。
这种相对的“内胀外缩”对混凝土表面产生拉应力，当它超过混凝土拉伸极限，裂缝就产生了。
1．2混凝土收缩变形及其影响1．2．1化学收缩：混凝土硬化过程中，水泥要发生一系列化学变化，称之为水化，但水化生成物体积比反应前物质总体积要小，这种收缩，我们称之为化学收缩；1．2．2混凝土的干收缩：干收缩是由于混凝土内部吸附水蒸发，引起凝胶体失水产生紧缩，混凝土的干收缩取决于周围环境的湿度变化。
在大体积混凝土中，当这种收缩由于内外环境不一致而使混凝土构件表面拉应力超过其拉伸极限时，导致了裂缝的产生。
1．3地基的不均匀沉降及其影响基础设计的主要依据是工程地质勘察报告。
任何一个地质勘察，其结果都是近似的。
当设计假设模型与地质实际不符等情况出现时，都很可能出现不均匀沉降。
大体积混凝土的定义
中文名称：
大体积混凝土
英文名称：
mass concrete
定义：
一般为一次浇筑量大于1000 m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2 m，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。
应用学科：
电力（一级学科）；水工建筑（二级学科）
日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。
大体积混凝土的相关简述定义：
现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。
混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
无明确定义
美国混凝土学会(ACI)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。
大体积混凝土一般在水工建筑物里常见，类似混凝土重力坝等。
大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。
（该定义摘录自建筑施工手册缩印版第二版建筑施工手册第三版编写组1999年1月第二版中国建筑工业出版社）。
大体积混凝土内部温度最大值1. 简介大体积混凝土是指在施工过程中，单次浇筑的混凝土体积较大的情况。
由于混凝土的硬化过程会产生热量，大体积混凝土在硬化过程中会出现温度升高的现象。
混凝土内部温度的升高不仅会对混凝土的性能产生影响，还会对结构的安全性造成潜在的威胁。
因此，研究大体积混凝土内部温度的变化规律以及控制方法具有重要意义。
本文将对大体积混凝土内部温度的最大值进行探讨，包括影响因素、监测方法以及温度控制策略等方面的内容。
2. 影响因素大体积混凝土内部温度的最大值受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：2.1 混凝土配合比混凝土配合比是指混凝土中水、水泥、砂、石等材料的比例关系。
不同的配合比会导致混凝土的硬化过程产生的热量有所不同。
一般来说，水胶比较大的混凝土在硬化过程中会产生更多的热量，因此其内部温度的最大值也会相应增大。
2.2 环境温度环境温度对大体积混凝土内部温度的最大值有着直接的影响。
在高温环境下，混凝土内部的温度升高速度更快，最大温度也会相应增大。
而在低温环境下，混凝土的硬化过程会减缓，导致内部温度的最大值较低。
2.3 浇筑方式和时间大体积混凝土的浇筑方式和时间也会对内部温度的最大值产生影响。
如果一次性浇筑的混凝土体积较大，那么混凝土内部的温度升高速度会比较快，最大温度也会相应增大。
而如果采用分次浇筑的方式，可以有效控制混凝土内部温度的升高。
3. 监测方法为了准确测量大体积混凝土内部的温度，需要采用合适的监测方法。
目前常用的监测方法主要包括以下几种：3.1 温度计监测温度计监测是最常用的大体积混凝土内部温度监测方法之一。
通过在混凝土内部埋设温度计，可以实时监测混凝土的温度变化。
温度计可以采用电阻温度计、热电偶等不同类型的传感器。
3.2 红外线测温红外线测温是一种非接触式的温度监测方法。
通过使用红外线测温仪，可以快速准确地测量混凝土表面的温度，并根据表面温度推算出内部温度的变化。
3.3 无线传感网络监测无线传感网络监测是一种新兴的大体积混凝土内部温度监测方法。
大体积混凝土结构裂缝控制措施概述美国混凝土学会的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，即最大限度减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。
日本建筑学会的标准的定义是：结构断面最小尺寸在80cm以上；水化热引起混凝土内的最高温度和外界气温之差，预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土。
我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为，建筑物的基础最小边尺寸在1～3m范围内就属大体积混凝土。
大体积混凝土结构的截面尺寸较大，裂缝一般在混凝土浇注短期内形成，此时设计荷载尚未作用于结构上，因此由外荷载引起裂缝的可能性很小。
但由于水泥的水化作用是放热反应，大体积混凝土自身又具有一定的保温性能，因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多，而在混凝土升温峰值过后的降温过程中，内部降温速度又比其表层慢得多，在这些过程中，混凝土各部分的温度变形及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的温度应力，是相当复杂的。
一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，混凝土就会出现裂缝。
大体积混凝土结构的施工技术和施工组织都较复杂，施工时应十分慎重，否则易出现质量事故，造成不必要的损失。
组织大体积混凝土结构施工，在模板、钢筋和混凝土工程方面有许多技术问题要逐个解决。
本文着重介绍大体积混凝土的裂缝控制。
二、裂缝产生的原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。
各类裂缝产生的主要影响因素如下：1、水泥水化热的影响水泥水化过程中放出大量的热量，且主要集中在浇筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J 左右的热量，如果以水泥用量350Kg/m3～550 Kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17500KJ～27500 KJ的热量，从而使混凝土内部升高。
（可达70℃左右，甚至更高）。
尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。
因为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
2、混凝土收缩的影响混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。
混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时（支承条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。
引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。
在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
3、外界气温湿度变化的影响大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。
混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。
浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。
如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。
另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。
4、其他因素的影响建筑物基础的不均匀沉降也会产生裂缝，这种裂缝会随着基础沉降而不断的增大，待地基下沉稳定后，将不会变化。
混凝土配合比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝，一般是混凝土配合比中，粗骨料级配不连续、数量不够，砂率及水灰比不当所造成的裂缝。
水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应也会产生裂缝。
三、防止产生裂缝的措施大体积混凝土的裂缝破坏了结构的整体性、耐久性、防水性、危害严重，必须加以控制，大体积开裂主要是水化热使混凝土温度升高引起的，所以采用适当措施控制混凝土温度升高和温度变化速度，在一定范围内，就可避免出现裂缝。
这些措施包含了混凝土施工的全过程，包括选择混凝土组成材料、施工安排、浇筑前后降低混凝土的措施和养护保温等。
1、优选混凝土各种原材料1.1、水泥的选择理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。
因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。
为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失，可适度增加活性细掺料替代水泥。
1.2、骨料的选择在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。
既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。
在选择细骨料时，采用平均粒径较大的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，减少水化热量，对混凝土的裂缝控制有重要作用。
1.3、掺加外加料和外加剂掺加适量粉煤灰，可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。
但掺量不能大于30%。
掺加适量的减水剂，它可有效地增加混凝土的流动性，且能提高水泥水化率，增强混凝土的强度，从而可降低水化热，同时可明显延缓水化热释放速度。
2、设计优化措施2.1、精心设计混凝土配合比。
在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地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。
2.2、增配构造筋提高抗裂性能。
配筋应采用小直径、小间距。
2.3、避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
3、施工控制措施3.1、控制混凝土入模温度入模温度的高低，与出机温度密切相关，另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气候等有关。
在温度较高的情况下进行施工，可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。
在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。
如果是在冬季进行施工，因为要防止早期混凝土被冻问题，所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。
在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热，对原材料应视气温高低进行加热。
3.2、严格控制混凝土的浇筑速度，一次浇注的混凝土不可过高、过厚，以保证混凝土温度均匀上升。
保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。
3.3、砼温度控制、监测与养生1)、温度控制、监测为降低大体积混凝土的水化热，在混凝土的内部通入冷却循环水，采用循环法保温养护，以便加快混凝土内部的热量散发。
为能够较准确地测量出砼内部温度，在砼中预埋测温管，用水银温度计测温。
上下层温差控制在15~20℃之内。
根据各测点的温度，可及时绘制出混凝土内部温度变化曲线，对照混凝土理论计算值，分析存在的问题，有的放矢地采取相应的技术措施。
3)、砼养护砼养护是大体积砼施工中一项十分关键的工作。
主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土的内外温差，促进砼强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。
从砼浇筑完成到终凝这段时间的养护对砼而言十分重要。
混凝土浇筑完毕后，在其顶面及时加以覆盖，要求覆盖严密，并经常检查覆盖保湿效果。
其主要作用有二：一是蓄水保温，防止表面水分蒸发和抵抗受太阳辐射与刮风时温度骤变，二是保持内外温差的稳定。
3.4、健全施工组织管理：在制订技术措施和质量控制措施的同时，还需落实组织指挥系统，逐级进行技术交底，做到层层落实，确保顺利实施。
四、结束语对于混凝土裂缝，应以预防为主，为此需要精心设计、施工，掌握住它的基本知识，并根据实际采取有较措施，会使施工质量得到很好的保证。
以上各项技术措施并不是孤立的，而是相互联系、相互制约的，设计和施工中必须结合实际、全面考虑、合理采用，才能起到良好的效果。
实践证明，在优化配合比设计，改善施工工艺，提高施工质量，做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施，坚持严谨的施工组织管理，完全可以控制大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝的发生。
•实例上海金茂大厦•简介：金茂大厦的主楼基础位于-19.6m处，基础承台长、宽各为64m，厚4m，C50混凝土，总量为13500m3.本工程设计单位美国SOM设计事务所要求将承台分为8块浇筑，以减少温度应力和控制混凝土裂缝。
•关键字：高层，现场施工1、高强大体积混凝土施工技术金茂大厦的主楼基础位于-19.6m处，基础承台长、宽各为64m，厚4m，C50混凝土，总量为13500m3.本工程设计单位美国SOM设计事务所要求将承台分为8块浇筑，以减少温度应力和控制混凝土裂缝。
但这样既拖长了施工工期，也不利于保证混凝土工程质量。
上海建工（集团）总公司金茂大厦施工技术研究课题组组织了市建工材料三公司和市建一公司科技人员对这一分课题进行攻关。
通过周密计算、配比小试、模拟中试直至实际工程施工所进行的大量研究、分析、比较，并认真落实各项技术组织措施，终于成功地实现了：46.5h完成13500m3、C50商品混凝土的连续浇灌任务。
根据127个测温点的混凝土温度自动测试记录，搅拌站68组、现场157组混凝土强度测试报告以及工程中混凝土取芯试验报告表明该基础工程质量良好，施工全过程的组织管理是成功的。
其主要技术措施如下。
1.1科研先行、优化混凝土配合比首先优选原材料，其次通过3种不同外加剂、3种不同水泥及其不同用量的各种配合比组合，经过反复试验比较，取优化后的混凝土配合比为水∶水泥∶中砂∶5～40mm碎石∶Ⅱ级粉煤灰∶EA-2（缓）=0.45∶1∶1.49∶2.50∶0.167∶0.008（每m3混凝土水泥用量为420kg）。
1.2混凝土的制备与均速、连续供应混凝土制备质量和匀速连续供应是保证大体积混凝土质量的关键，为此上海市建筑工程材料公司组织5个混凝土搅拌站拌制混凝土（其中1个备用），各搅拌站均采用德国产的ELBA-105型双阶式搅拌楼，其计量、搅拌等整个系统由微机全自动控制，工艺先进，搅拌效率高，计量精度优于国标要求，并具有自动补偿功能，确保混凝土质量的稳定、匀质。
各搅拌站采用相同的金茂大厦专用原材料和同一配合比，且严格签署混凝土生产供应令制度、加强原材料检验，在关键工序、岗位建立技术复验制度，加强生产、施工全过程的动态控制，通过严密的组织体制和岗位职责，从而有力地保证混凝土质量。
同时配备100辆6m3混凝土搅拌车以保证混凝土的匀速、连续供应。
1.3外蓄内散综合养护措施厚度为4m的C50混凝土基础承台，如何减少温度应力和控制混凝土裂缝至关重要，除了优化混凝土配合比、降低混凝土水化热，混凝土输送管道全程覆盖洒冷水，以减少混凝土在泵送过程中吸收太阳的辐射热，最大限度地降低混凝土入模温度以及在承台表面增设钢筋网以控制表面收缩裂缝等措施外，还采用外蓄内散法的综合养护措施。
1.4信息化自控技术为了掌握基础承台内部混凝土实际温度变化，了解冷却水的进、出水温，将温度传感器预先埋设在混凝土的内外各测点处，并用“大体积混凝土温度微机自动测试仪”对各测点定时进行即时测温。
