混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，稱(chēng)之為大體積混凝土。
特點(diǎn)就是體積大，一般實(shí)體最小尺寸大于或等于1m，它的表面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部升溫比較快?；炷羶?nèi)外溫差較大時(shí)，會(huì)使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。所以必須從根本上分析它，來(lái)保證施工的質(zhì)量。
大體積混凝土的配置方法
大體積混凝土所選用的原材料應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1、粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配，細(xì)骨料宜采用中砂。
2、外加劑宜采用緩凝劑、減水劑；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。
3、大體積混凝土在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量，以降低單方混凝土的水泥用量。
4、水泥應(yīng)盡量選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥，優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。
大體積混凝土的運(yùn)輸
混凝土拌合物的運(yùn)輸應(yīng)采用混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)，運(yùn)輸車(chē)應(yīng)具有防風(fēng)、防曬、防雨和防寒設(shè)施。
攪拌運(yùn)輸車(chē)在裝料前應(yīng)將罐內(nèi)的積水排盡。
攪拌運(yùn)輸車(chē)單程運(yùn)送時(shí)間，采用預(yù)拌混凝土?xí)r，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土》gb/t 14902的有關(guān)規(guī)定。
攪拌運(yùn)輸過(guò)程中需補(bǔ)充外加劑或調(diào)整拌合物質(zhì)量時(shí)，宜符合下列規(guī)定：
（1）當(dāng)運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)離析或使用外加劑進(jìn)行調(diào)整時(shí)，攪拌運(yùn)輸車(chē)應(yīng)進(jìn)行快速攪拌，攪拌時(shí)間應(yīng)不小于120s；
（2）運(yùn)輸過(guò)程中嚴(yán)禁向拌合物中加水。
運(yùn)輸過(guò)程中，坍落度損失或離析嚴(yán)重，經(jīng)補(bǔ)充外加劑或快速攪拌已無(wú)法恢復(fù)混凝土拌和物的工藝性能時(shí)，不得澆筑入模。
大體積混凝土的澆筑方案
1）大體積混凝土澆筑時(shí)應(yīng)在一天中氣溫較低時(shí)進(jìn)行。宜盡可能安排在傍晚澆筑而避開(kāi)炎熱的白天，也不宜在早上澆筑以免氣溫升到最高時(shí)加劇混凝土內(nèi)部溫升。
2）在高溫氣候條件下，混凝土入模時(shí)的溫度不宜超過(guò)30℃。應(yīng)避免模板和新澆混凝土受陽(yáng)光直射，控制混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部氣溫不超過(guò)40℃。
3）采取分層澆筑大體積混凝土，每層厚度不大于50cm，振搗棒應(yīng)在坡尖、坡中和坡頂分別布置，保證混凝土振搗密實(shí)，且不漏振。
4） 混凝土澆筑時(shí)要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度管理，確保已澆混凝土在初凝前被上層混凝土覆蓋，不出現(xiàn)“冷縫”。
5）采用分段分層澆筑，混凝土采用自然流淌分層澆筑，分層厚度控制在300～500mm左右可最大限度降低水化熱。
6）要在下一層砼初凝前澆筑上一層砼，循序漸進(jìn)，一次澆筑到位。澆筑砼時(shí)，振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，嚴(yán)格控制砼的均勻性和密實(shí)性。
7）當(dāng)砼運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)立即澆筑入模。澆筑砼時(shí)，應(yīng)設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)觀(guān)察模板、鋼筋、支撐和預(yù)留孔洞等的情況，當(dāng)發(fā)生變形、移位時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)仓M(jìn)行處理。
8）在基礎(chǔ)底板大體積混凝土澆筑時(shí)，為了保證及時(shí)供應(yīng)混凝土，采用兩臺(tái)泵同時(shí)澆筑，避免出現(xiàn)冷縫。由東向西、由中間向兩邊的順序進(jìn)行澆筑。
（推移式連續(xù)澆筑施工圖）
大體積混凝土的振搗
混凝土的振搗不僅可使混凝土密實(shí)，還可以消除混凝土內(nèi)部的絕大多數(shù)氣泡，因此合理有效的振搗措施可以部分的確保大體積混凝土“內(nèi)實(shí)外光”的效果，在施工澆搗過(guò)程中應(yīng)做好如下控制：
1) 混凝土振搗采用振動(dòng)棒振搗，要做到“快插慢拔”，上下抽動(dòng)，均勻振搗，可采用“行列式”或“交錯(cuò)式”的順序移動(dòng)，但不能混用。使混凝土表面水分不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為止。
2) 每臺(tái)混凝土泵出料口配備4臺(tái)振搗棒，3臺(tái)工作，分三道布置。第一道布置在出料點(diǎn)，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道布置在坡腳處，確?；炷料虏棵軐?shí)，第三道布置在斜面中部，在斜面上各點(diǎn)要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、移動(dòng)距離和插入深度， 混凝土由大斜面分層下料，分皮振搗，采用“分段定點(diǎn)、一個(gè)坡度、薄層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的方法確保避免出現(xiàn)施工冷縫。
3)在混凝土初凝前進(jìn)行第二次振搗，二次振搗間歇時(shí)間為40-60分鐘，在加有緩凝劑的混凝土中可適當(dāng)延長(zhǎng)，控制在1.5～2.5h范圍內(nèi)。
4)混凝土澆筑振搗過(guò)程中應(yīng)避免振動(dòng)棒碰到鋼筋、模板、預(yù)埋件。在整個(gè)澆筑過(guò)程中要隨時(shí)檢查鋼筋保護(hù)層厚度及預(yù)埋件位置。
5)混凝土表面處理做到“三壓三平”。首先按結(jié)構(gòu)表面標(biāo)高用長(zhǎng)刮尺刮平，然后用木抹子拍實(shí)壓平；其次初凝前用提漿機(jī)進(jìn)行提漿；最后，終凝前，用壓光機(jī)打磨壓實(shí)、整平，以閉合混凝土收縮裂縫。
6)對(duì)于表面泌水，當(dāng)每層混凝土澆筑接近尾聲時(shí)，應(yīng)人為將表面泌水引向低洼邊部，縮為小水潭，然后用小水泵將水抽至附近排水井。
7)在混凝土澆筑后4～8小時(shí)內(nèi)，將部分浮漿清掉，初步用長(zhǎng)刮尺刮平，然后用木抹子搓平壓實(shí)。在初凝以后，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)龜裂，終凝要前進(jìn)行二次抹壓，以便將龜裂紋消除。
大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)
對(duì)大體積混凝土表面實(shí)行保溫潮濕養(yǎng)護(hù)，將降低混凝土表面散熱速度，使其表面溫度與內(nèi)部溫度差控制在允許范圍之內(nèi)。主要措施有當(dāng)采用帶模板養(yǎng)護(hù)時(shí)在模板外掛草簾；混凝土側(cè)面及表面可以噴涂保水率在90%以上的無(wú)機(jī)砼保護(hù)劑并覆蓋塑料薄膜，必要時(shí)加蓋2層毛氈進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。實(shí)際施工時(shí)養(yǎng)護(hù)方式將根據(jù)氣候和測(cè)溫情況來(lái)隨時(shí)調(diào)整。養(yǎng)護(hù)應(yīng)在混凝土澆筑12h內(nèi)開(kāi)始；養(yǎng)護(hù)時(shí)間約為28d。
大體積混凝土裂縫成因
大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度的不同，分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。
貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫。它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面，可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其危害性是較嚴(yán)重的；而深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面，也有一定危害性；表面裂縫一般危害性較小。
處于室內(nèi)正常環(huán)境的一般構(gòu)件最大裂縫寬度≤0.3mm；處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境的構(gòu)件最大裂縫寬度≤0.2mm。
對(duì)于地下或半地下結(jié)構(gòu)，混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當(dāng)裂縫寬度在0.1～0.2mm時(shí)，雖然早期有輕微滲水，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，裂縫可以自愈。
如超過(guò)0.2～0.3mm，則滲漏水量將隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中應(yīng)盡量避免超過(guò)0.3mm貫穿全斷面的裂縫。如出現(xiàn)這種裂縫，將大大影響結(jié)構(gòu)的使用，必須進(jìn)行化學(xué)灌漿加固處理。
溫度裂縫的產(chǎn)生一方面是混凝土內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的；另一方面是結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)度較大，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，混凝土抗拉強(qiáng)度卻很小，所以溫度應(yīng)力一旦超過(guò)混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。
產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面：
1、水泥水化熱
水泥水化放熱，大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對(duì)較小，熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。內(nèi)部的水化熱無(wú)法及時(shí)散發(fā)出去，以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大。
單位時(shí)間混凝土釋放的水泥水化熱，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期而增長(zhǎng)。
由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3～5天。
2、外界氣溫變化
施工階段澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對(duì)大體積混凝土是極為不利的。
溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí)，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60～65℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。因此，應(yīng)采取溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。
3、混凝土的收縮
混凝土中約20℅的水分是水泥硬化所必須的，而約80℅的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮?；炷潦湛s的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，這對(duì)混凝土是很不利的。
影響混凝土收縮，主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝（特別是養(yǎng)護(hù)條件）等。
大體積混凝土減少裂縫措施
減少大體積混凝土裂縫一要盡量減少水泥水化熱，二是控制大體積混凝土溫差。
減少大體積混凝土水化熱的措施:
(1) 充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少每立方米混凝土中水泥量。
(2) 使用粗骨料，盡量選用粒徑較大、級(jí)配良好的粗細(xì)骨料；控制砂石含泥量；摻加粉煤灰等摻合料或摻加相應(yīng)的減水劑、緩凝劑，改善和易性、降低水灰比，以達(dá)到減少水泥用量、降低水化熱的目的。
(3) 在拌合混凝土?xí)r，還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補(bǔ)償收縮，減少混凝土的溫度應(yīng)力。
控制大體積混凝土溫差的措施：
(1) 在混凝土入模時(shí)，采取措施改善和加強(qiáng)模內(nèi)的通風(fēng)，加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。
(2) 選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土。水泥入罐溫度≤60℃，采用加冰或冷水拌合混凝土，對(duì)骨料進(jìn)行水冷、風(fēng)冷、真空氣化冷卻等方式預(yù)冷。
(3) 混凝土澆筑后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩緩降溫，充分發(fā)揮徐變特性；減低溫度應(yīng)力，夏季注意避免曝曬，注意保濕，溫度較低時(shí)采取措施保溫覆蓋，以免發(fā)生急劇的溫度梯度發(fā)生。
(4) 采取長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，延緩降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松馳效應(yīng)”。
(5) 加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理，實(shí)行信息化控制，隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化，內(nèi)外溫差控制在25℃以?xún)?nèi)，及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過(guò)大，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。
(6) 合理安排施工程序，控制混凝土澆筑過(guò)程中均勻上升，避免混凝土拌合物堆積過(guò)大。