随着我国工程建设的大力发展,混凝土成为了最普遍的工业建材。实际工程中,大体积混凝土的浇筑很常见,而养护与运营过程中的裂缝防治却始终是一个难题。运用混凝土抗裂剂限制膨胀与补偿收缩浇筑过程中的微应变成为研究热点。本文以HME-V抗裂剂（膨胀剂）为主要研究材料,通过不同掺量的水灰比、粉煤灰以及膨胀剂掺量研究水泥净浆与水泥砂浆强度特性,分析了不同试件的破坏形式并运用断裂力学模拟软件模拟试件破坏过程;研究了抗裂剂混凝土与纤维混凝土的流动性与强度特性,并结合试件破坏形式研究裂缝发展趋势及裂缝抑制能力;运用SEM扫描电镜与XRD化学成分分析对砂浆以及混凝土（抗裂剂混凝土、纤维混凝土、素混凝土）进行了微观裂缝防治与补偿收缩机理的研究;通过现场监测研究浇筑过程中内部温度分布与温度应力的扩散,考察现场浇筑的实际效果;基于混凝土本构关系与损伤模型计算理论对混凝土强度试验结果作塑性损伤研究;通过损伤因子数值模型代入,研究墙体模型的变形场与裂缝诱导及扩展。主要研究结果如下:（1）膨胀剂和粉煤灰的掺入提高了水泥净浆与砂浆的流动性,8%膨胀剂与20%粉煤灰掺量是水泥砂浆的最优配合比;膨胀剂的掺入对于砂浆的先期强度有不小的提升,有效地抑制了裂缝的产生与发展;膨胀剂对水泥净浆的强度有所降低,越高的掺量使得强度降幅越大。（2）膨胀剂增加了混凝土流动性,8%膨胀剂混凝土的坍落度在180mm左右,既有良好的施工和易性。膨胀剂的掺入降低了混凝土强度,使得混凝土达到峰值后的塑性发展更为明显。这表明,大体积混凝土养护过程中,膨胀与收缩引起的应力与变形将得到良好的限制,避免微裂缝的产生。（3）水泥净浆、砂浆、混凝土试验结果可以得出,8%膨胀剂与20%粉煤灰掺量最优。纤维混凝土塑性发展较为明显,脆性断裂的可能大大减少。在抗裂剂混凝土中添加纤维起到了良好的补偿作用。普通抗裂剂混凝土有大面积断裂,塑性发展相对纤维混凝土较差,但是强度较高,裂缝迅速发展与脆性断裂的可能性较大。（4）砂浆与混凝土中二氧化硅的含量最高,而氢氧化钙则是水化的产物。膨胀剂的掺入一定程度上限制了 C-S-H水合物的产生。再生砂浆的二氧化硅质量分数为三者最低。混凝土在水化过程中,强度主要来源于C-S-H（硅酸钙化合物）,普通混凝土二氧化硅化合物含量较高,化合成分复杂化,内部孔隙发展可能较多,当内部处在应力状态下,没有膨胀剂的限制与收缩作用,其水化产物较为完全。（5）混凝土侧墙温度监测与温度应变的研究结果显示,靠近墙体内部与贴近中心的位置温度变化幅值较大。较大区间的温度升降极易导致墙体内部温度应力的集中,使得微应变扩散与发展,催生裂缝与诱发裂隙。在浇筑养护过程中,膨胀剂起到了限制膨胀与补偿收缩的作用,使得混凝土的浇筑与养护期间内部温度与局部应变得到了有效的限制。现场浇筑后的实际效果良好,说明在大体积混凝土与地下混凝土建筑的建设中,膨胀剂的使用能够良好的缓解微裂缝产生的问题。（6）我国的混凝土设计规范对混凝土应力-应变曲线的研究理论在实际的理论研究中缺乏普适性。基于面积差法的损伤因子求解更适合复杂试验曲线的计算。最优配合比的抗裂剂混凝土塑性发展较好,良好的塑性某种程度上抑制了内部微裂缝的发展,也进一步验证了补偿收缩混凝土的抗裂性能与良好的弹塑性。（7）结合混凝土塑性损伤的侧墙模拟中底侧的变形较大,从XFEM模型也可以看出,在达到最大主应力的条件下,裂缝最先从隧道底侧产生并扩展。温度场下的侧墙影响下,掺入膨胀剂后侧墙应力应变均相较于未掺入膨胀剂时减小,膨胀剂对混凝土的温度应变控制及裂缝防治有益。