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【摘要】本文对大体积混凝土的定义和特点进行了介绍，并分析了大体积混凝土裂缝产
生的原因及机理，最后介绍了大体积混凝土施工时防止裂缝产生的有关技术措施。
【关键词】建筑施工,大体积混凝土裂缝,成因机理,对策
中图分类号：TU37文献标识码：A
一、前言
随着我国社会经济水平的提高，我国的建筑业也有了很大的发展。在建筑工程的施工过
程中，大体积混凝土的施工是其中的重要环节，但是其中也有很多的问题存在，因此，对大
体积混凝土裂缝的成因及防治措施进行探讨对提高建筑的质量有着非常重要的意义。
二、大体积混凝土的定义和特点
1.大体积混凝土的定义
大体积混凝土含义一般是指其体积大到必须采取措施处理水化热产生的温差，合理解决
温差变形引起的应力，并控制裂缝的产生或限制裂缝开展的现浇混凝土。人们对大体积混凝
土的理解是，尺寸较大的混凝土。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。
2.大体积混凝土的特点
结构厚实，工程条件复杂，混凝土量大（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技
术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形等，是大面积混凝
土的主要特点。
三、裂缝产生的原因及机理
1.温度变化引起的裂缝
大体积混凝土施工过程中，由于混凝土具有热胀冷缩的性质，大体积混凝土自身又具有
一定的保温性能，混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发。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。当外部环境或结构内部温度发生变化时，导致混凝土内外温差较大。混凝土各部分的热
胀冷缩(称为温度变形)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应力(称为
温度应力)。一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，混凝土将发生变形，若变
形遭到约束，超过极限，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度
裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。
温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。产生裂缝的环境影
响主要是由于温差较大引起的，一是混凝土中原材料水泥硬化期间产生的大量水化热，致使
混凝土内部温度上升，而表面温度（环境温度）变化很小，混凝土在不断上升的情况下，膨
胀高于外部，在混凝土的早期抗拉强度很低的情况下，混凝土表面受到较大的拉应力后出现
裂缝。这种温差产生的裂缝一般只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整，
不影响混凝土结构本身强度。二是结构温差较大，当大体积混凝土浇筑过程中受到外界约束
力时没有采取有效的技术措施放松或取消约束，从而产生裂缝，这种裂缝会逐渐深入，直至
形成贯穿混凝土结构的温度裂缝。
2.体积变形
混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的
宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落引起
的裂缝。
3.拉应力引起的裂缝
当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积涨缩，因为受约束力的限制，在内部产生了
温度应力，由于混凝土抗拉强度低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由
于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
4.水泥的安定性
水泥的安定性是指水泥出炉后必须存放一段时间后（一般必须大于7天）才能施工使用，
其主要目的是使新制水泥充分反应达到稳定状态。如果水泥刚出炉未过安定期就进行使用是
大体积混凝土初凝前收光时出现混凝土开裂的最主要原因，对混凝土养护中出现的裂缝也有
相当的影响。
5.混凝土的拌和
混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状
碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。
6.收缩引起的裂缝
在實际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在炎热的大风天气，混凝土表
面蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生
塑性收缩裂缝。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的
主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
四、大体积混凝土施工时防止裂缝产生的有关技术措施
根据以上裂缝产生原因的分析，大体积混凝土施工时防止裂缝产生可采取
以下措施：
1.减少水泥水化热，推迟放热高峰出现的时间
单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并
随混凝土的龄期而增长。所以减少水泥水化热可通过降低水泥用量和选择水泥品种人手，可
采取以下措施：采用60d龄期的混凝土强度作为设计强度(此点必须征得设计单位的同意)，
以降低水泥用量，可掺粉煤灰替代部分水泥降低水泥用量，由于粉煤灰的水化反应较慢，可
推迟放热高峰的出现时间；掺外加剂减少水泥，水的用量，推迟放热高峰的出现时间。
2.降低浇筑时的温度
浇筑温度是指混凝土出罐后，经运输、振捣后的温度。要降低浇筑温度必须从降低混凝
土出机温度人手，其目的是降低大体积混凝土的总温升值和减小结构的内外温差。降低混
凝土出机温度最有效的方法是降低石子的温度，由于夏季气温较高，为防止太阳的直接照
射，可要求商品混凝土供应商在砂，石堆场搭设简易遮阳装置，必要时向骨料喷射水雾或
使用前作淋水冲洗，对混凝土输送管道全程覆盖洒冷水，通过计算混凝土的工程量，做到合
理安排施工流程及机械配置，调整浇筑时间为以夜间浇筑为主，少在白天进行，以免因暴晒
而影响质量。
3.做好测温工作
随时控制混凝土内的温度变化，及时调整保温及养护措施，使混凝土中心温度与表面温
度的差值、混凝土表面与大气温度差值均不应超过25"C。在施工中，应随时掌握混凝土的
温差动态，测温工作至关重要。可采用在混凝土内部不同的部位埋设铜热传感器进行测温，
同时还配合使用普通玻璃棒式温度计进行校验，发现温差有超过25℃的趋势时，应及时加
强保温或减缓拆除保温材料，以防止产生混凝土温差应力裂缝。
4.进行保温保湿养护
使混凝土硬化过程中产生的温差应力小于混凝土本身的抗拉强度，从而可避免混凝土产
生贯穿性的有害裂缝。对于太体积混凝土而言，如果降温过快，虽然内表温差仍然控制在规
范要求之内，但由于混凝土内部温差过大，温差应力达到混凝土的极限抗拉强度时，理论上
就会出现裂缝，而且此裂缝出现在大体积混凝土的内部，如果相差过大，就会出现贯穿裂缝，
影响结构使用。因此，降温速率的快慢直接关系到大体积混凝土内部拉应力的发展。
5.减少混凝土收缩
影响混凝土收缩的因素，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及
施工工艺(特别是养护条件)等。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水
泥，火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨
细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长所以为减少混凝土收缩，应优先选用
收缩性低的水泥，并优先选用高标号水泥。
五、结语
在建筑工程的施工过程中，对大体积混凝土裂缝的防治工作是一件非常重要的事情。所
以，我们要采取一定的措施，在施工中有效的预防裂缝的出现和发
展，从而保证建筑物的质量，提高企业的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]刘涛建筑施工中大体积混凝土裂缝的成因机理及对策[J]《中华民居》-2013年12期
-
[2]孙福新，张世林建筑施工中大体积混凝土裂缝的成因机理及对策[J]《城市建设》
-2013年19期-
[3]陈存华建筑施工中大体积混凝土裂缝的成因机理及对策[J]《中华民居》-2013年6
期-
[4]赵鹏，许荣岳，张永源大体积混凝土裂缝的成因与防治[J]《城市建设理论研究（电子
版）》-2013年23期-
生的原因及机理，最后介绍了大体积混凝土施工时防止裂缝产生的有关技术措施。
【关键词】建筑施工,大体积混凝土裂缝,成因机理,对策
中图分类号：TU37文献标识码：A
一、前言
随着我国社会经济水平的提高，我国的建筑业也有了很大的发展。在建筑工程的施工过
程中，大体积混凝土的施工是其中的重要环节，但是其中也有很多的问题存在，因此，对大
体积混凝土裂缝的成因及防治措施进行探讨对提高建筑的质量有着非常重要的意义。
二、大体积混凝土的定义和特点
1.大体积混凝土的定义
大体积混凝土含义一般是指其体积大到必须采取措施处理水化热产生的温差，合理解决
温差变形引起的应力，并控制裂缝的产生或限制裂缝开展的现浇混凝土。人们对大体积混凝
土的理解是，尺寸较大的混凝土。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。
2.大体积混凝土的特点
结构厚实，工程条件复杂，混凝土量大（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技
术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形等，是大面积混凝
土的主要特点。
三、裂缝产生的原因及机理
1.温度变化引起的裂缝
大体积混凝土施工过程中，由于混凝土具有热胀冷缩的性质，大体积混凝土自身又具有
一定的保温性能，混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发。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。当外部环境或结构内部温度发生变化时，导致混凝土内外温差较大。混凝土各部分的热
胀冷缩(称为温度变形)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应力(称为
温度应力)。一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，混凝土将发生变形，若变
形遭到约束，超过极限，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度
裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。
温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。产生裂缝的环境影
响主要是由于温差较大引起的，一是混凝土中原材料水泥硬化期间产生的大量水化热，致使
混凝土内部温度上升，而表面温度（环境温度）变化很小，混凝土在不断上升的情况下，膨
胀高于外部，在混凝土的早期抗拉强度很低的情况下，混凝土表面受到较大的拉应力后出现
裂缝。这种温差产生的裂缝一般只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整，
不影响混凝土结构本身强度。二是结构温差较大，当大体积混凝土浇筑过程中受到外界约束
力时没有采取有效的技术措施放松或取消约束，从而产生裂缝，这种裂缝会逐渐深入，直至
形成贯穿混凝土结构的温度裂缝。
2.体积变形
混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的
宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落引起
的裂缝。
3.拉应力引起的裂缝
当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积涨缩，因为受约束力的限制，在内部产生了
温度应力，由于混凝土抗拉强度低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由
于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
4.水泥的安定性
水泥的安定性是指水泥出炉后必须存放一段时间后（一般必须大于7天）才能施工使用，
其主要目的是使新制水泥充分反应达到稳定状态。如果水泥刚出炉未过安定期就进行使用是
大体积混凝土初凝前收光时出现混凝土开裂的最主要原因，对混凝土养护中出现的裂缝也有
相当的影响。
5.混凝土的拌和
混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状
碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。
6.收缩引起的裂缝
在實际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在炎热的大风天气，混凝土表
面蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生
塑性收缩裂缝。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的
主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。
四、大体积混凝土施工时防止裂缝产生的有关技术措施
根据以上裂缝产生原因的分析，大体积混凝土施工时防止裂缝产生可采取
以下措施：
1.减少水泥水化热，推迟放热高峰出现的时间
单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并
随混凝土的龄期而增长。所以减少水泥水化热可通过降低水泥用量和选择水泥品种人手，可
采取以下措施：采用60d龄期的混凝土强度作为设计强度(此点必须征得设计单位的同意)，
以降低水泥用量，可掺粉煤灰替代部分水泥降低水泥用量，由于粉煤灰的水化反应较慢，可
推迟放热高峰的出现时间；掺外加剂减少水泥，水的用量，推迟放热高峰的出现时间。
2.降低浇筑时的温度
浇筑温度是指混凝土出罐后，经运输、振捣后的温度。要降低浇筑温度必须从降低混凝
土出机温度人手，其目的是降低大体积混凝土的总温升值和减小结构的内外温差。降低混
凝土出机温度最有效的方法是降低石子的温度，由于夏季气温较高，为防止太阳的直接照
射，可要求商品混凝土供应商在砂，石堆场搭设简易遮阳装置，必要时向骨料喷射水雾或
使用前作淋水冲洗，对混凝土输送管道全程覆盖洒冷水，通过计算混凝土的工程量，做到合
理安排施工流程及机械配置，调整浇筑时间为以夜间浇筑为主，少在白天进行，以免因暴晒
而影响质量。
3.做好测温工作
随时控制混凝土内的温度变化，及时调整保温及养护措施，使混凝土中心温度与表面温
度的差值、混凝土表面与大气温度差值均不应超过25"C。在施工中，应随时掌握混凝土的
温差动态，测温工作至关重要。可采用在混凝土内部不同的部位埋设铜热传感器进行测温，
同时还配合使用普通玻璃棒式温度计进行校验，发现温差有超过25℃的趋势时，应及时加
强保温或减缓拆除保温材料，以防止产生混凝土温差应力裂缝。
4.进行保温保湿养护
使混凝土硬化过程中产生的温差应力小于混凝土本身的抗拉强度，从而可避免混凝土产
生贯穿性的有害裂缝。对于太体积混凝土而言，如果降温过快，虽然内表温差仍然控制在规
范要求之内，但由于混凝土内部温差过大，温差应力达到混凝土的极限抗拉强度时，理论上
就会出现裂缝，而且此裂缝出现在大体积混凝土的内部，如果相差过大，就会出现贯穿裂缝，
影响结构使用。因此，降温速率的快慢直接关系到大体积混凝土内部拉应力的发展。
5.减少混凝土收缩
影响混凝土收缩的因素，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及
施工工艺(特别是养护条件)等。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水
泥，火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨
细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长所以为减少混凝土收缩，应优先选用
收缩性低的水泥，并优先选用高标号水泥。
五、结语
在建筑工程的施工过程中，对大体积混凝土裂缝的防治工作是一件非常重要的事情。所
以，我们要采取一定的措施，在施工中有效的预防裂缝的出现和发
展，从而保证建筑物的质量，提高企业的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]刘涛建筑施工中大体积混凝土裂缝的成因机理及对策[J]《中华民居》-2013年12期
-
[2]孙福新，张世林建筑施工中大体积混凝土裂缝的成因机理及对策[J]《城市建设》
-2013年19期-
[3]陈存华建筑施工中大体积混凝土裂缝的成因机理及对策[J]《中华民居》-2013年6
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[4]赵鹏，许荣岳，张永源大体积混凝土裂缝的成因与防治[J]《城市建设理论研究（电子
版）》-2013年23期-