摘要：抑制大体积混凝土的温度裂缝的出现，始终是控制施工质量时常面对的一大重难点。本文将大体积混凝土温度裂缝产生的原因大致总结为两点，并针对这两个方向，列举出了对应的多种解决办法，旨在对现行的温度裂缝控制措施提出改良和优化，达到更好的控制效果，为以后的大体积混凝土温度裂缝控制提供一些参考。

关键词：混凝土;温度应力;温度裂缝;现场技术

一、前言

在解决大体积混凝土出现温度裂缝的问题时，我们要先了解何为大体积混凝土。根据规范《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018中的定义：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，称之为大体积混凝土。随着房屋建造技术的更替，大体积混凝土的应用越来越广泛。像水坝、高层房屋基础、大型设备基础等等都有大体积混凝土构件的存在。

从定义中就能明白，大体积混凝土结构物中的温度裂缝是不可避免的，重要的是采用合理的措施来防治和控制裂缝的发展。观其现象究其本质，大体积混凝土出现温度裂缝的原因有两点：

1、温度过高。导热不够及时形成温差。

2、抗裂性能不够。温度应力大于抗裂极限。

种种解决温度裂缝的措施，其本质上都是通过这两点去解决问题。通过各种不同的手段，或者是降低水化热，或是增设水冷装置，或是调整混凝土配合比等等，解决其中一点，使最终混凝土的温度裂缝面积缩小，数量减少。

本文也将通过这两个方面提出系统的解决措施，以供参考。

二、温度裂缝成型机制

混凝土在凝固过程中会产生大量热量，这种热量一般称为混凝土水化热。混凝土中的矿物成分在发生水化反应，释放热量，其中最主要的矿物成分为铝酸三钙。水泥中铝酸三钙的比例越高，放热量就越大。水泥水化的放热一般存在于浇筑后的1—3的，即混凝土凝固的早期阶段。一般而言，水化热的存在对于混凝土早期强度的提升是有帮助作用的。适当的热量产生可以促进水泥水化反应，加快混凝土的凝结，尤其是在气温较低的天气里，可以起到保证混凝土终期强度的作用。

这里还要提到混凝土的导热性能。混凝土的燃烧性能为不燃烧体，导热性能为热的不良导体。这就导致混凝土在收到局部高温时会产生爆炸。对于大体积混凝土而言，其不良导热性会使水化热持续累积，造成混凝土的温度急剧上升。混凝土体积越大，水化热越难释放。内部的高温和表面的低温质检形成的温度梯度提供了温度应力，而混凝土浇筑过程中本身存在细孔、空袭、缺陷材料，加之混凝土组成材料种类多样，膨胀系数各有不同，在这些薄弱连接处因温度影响就会产生细小裂缝，随着裂缝融合，最终形成肉眼可见的贯通裂缝。

三、温度裂缝控制措施

（一）通过降低温度抑制温度裂缝

通过降低温度控制温度裂缝，主要降低三种温度：初始温度、最高温度、养护温度。

1.初始温度控制

初始温度的影响因素主要来自环境。在气候炎热的季节，尽量选择在夜间进行大体积混凝土的浇筑。在加水拌和时，使用经过冷却后的拌和水。使用的粗、细骨料要经过降温措施控制温度，比如向石子、沙堆喷水，搭设建议的遮阳棚，使用编织袋、塑料布等进行覆盖等措施。

2.最高温度控制

常用的施工措施时在混凝土内部预埋冷却管，一般采用直径40mm，厚度3mm的钢管。这种方法优点在于使用起来灵活方便，且降温效果好，可以将冷却管分部至混凝土构件的各个角落，方便控制整体温度。缺点则在于水管的接头部位一旦出现渗漏水的情况，将会影响混凝土实体质量，形成薄弱环节。

由于水化热的产生主要在混凝土凝结前期，为了避开水化热的集中爆发，在混凝土配合比方面，我们可以减少铝酸三钙的比例，可以掺入粉煤灰，使得混凝土的水化热产生均摊在整个凝固过程中，这样做的优点在于可以降低凝结前期的水化热，降低混凝土凝固过程中的最高温度，但缺点在于前期强度将会有所降低。

此外我们还可以使用外加剂减少水泥的水化热和温升，黄学辉等[1] 等采用直接测定法测试了矿物、化学外加剂对水泥水化热的影响，比如FDN- 5型减水剂，糖蜜缓凝剂等化学外加剂能不同程度地降低水泥净浆的水化热和温升。

3.养护温度控制

前文说过，温度裂缝的产生，不单单时因为高温，而是因为高温和低温之间形成的温度梯度所产生的温度应力导致的。要想减少温度裂缝产生，我们要使混凝土内部和表面之间的温差减小，对于养护温度的控制，不能一味的降溫，过低的表面温度反而会加剧温度裂缝的成型。为了保证混凝土内外表面温差降低，养护过程中可以采用一定的保温措施，通过在混凝土构件表面覆盖保温材料（细土，锯末，沙袋等），控制整个养护过程的温差。

在养护的过程中，我们也要做到对大体积混凝土构件的温度实时监测。我们可以按照浇筑平面预先对大体积混凝土划分测区，并预埋测温线，对其内部各个部位进行温度实时检测，以便及时采取措施控制温度。从谢荣[2]《大体积混凝土温度监控的研究》一文中可以证实，温度监控可以使现场管理人员更及时的针对大体积混凝土构件温度变化做出反应。从文中我们能发现，水泥在浇筑后1—5天的阶段放热最为剧烈，针对此阶段，可以适当加快温度检测频率。在观察到温度上升速度减缓后，温度检测的频率可以适当放缓。

（二）通过提升抗裂性能抑制温度裂缝

通过提升抗裂性能抑制温度裂缝的措施主要分类三类：调节混凝土配合比，优选原材料;优化施工方法，采用新型工法工艺;增强后期维护，保护成品质量。

1.调节混凝土配合比，优选原材料

适当调节混凝土配合比，并选用优质的原材料可以明显提升混凝土的抗裂性能。叶成杰等[3]在《大体积混凝土抗裂性能研究》一文中通过具体实验得到，通过用等比粉煤灰替换水泥的方法可以合理改善混凝土的干缩性能，比例在30%-40%时效果较好。

此外，选用优质的原材料也可以提高混凝土的抗裂性能，减少薄弱面。适当提高粗骨料的比例，降低含砂率可以提高混凝土早期抗裂性能，同时提升粗骨料的粒径还可起到组织裂缝扩展的作用。

2.优化施工方法，采用特别工法工艺

在大体积混凝土构件的浇筑过程中，我们可以采用分层分块浇筑的方法。其目的在于让混凝土的比表面积提升，扩大散热面积，减小温度应力，组织裂缝扩展。还可通过设置膨胀加强带，增设加强钢筋的方法达到提高混凝土抗裂性能的目的

3.强后期维护，保护成品质量

养护措施不论是对表观质量的控制还是对终期强度的保证而言，都具有十分重要的意义。养护不合理，就容易出现裂缝这样的质量问题。浇筑完成后，要注意混凝土表面的密实问题，并用塑料薄膜进行保护。针对大体积混凝土浇筑后的养护要求，要严格做到温度和湿度的控制。炎热天气要注意洒水和遮阳，湿寒天气要注意保温，这样既可以减小混凝土内外温差，还可以保障成品质量。

四、结语

大体积混凝土温度裂缝的产生虽然不可避免，但我们仍然有办法抑制其产生。随着大体积混凝土在施工中越来越常见，克服温度裂缝这一难题对于施工拥有重要的意义。对于大体积混凝土的施工，我们要秉持着越发重视的态度，不断在施工中尝试新的方式方法，做到每一项技术要求，这样方可提高施工质量，让大体积混凝土施工技术运用的更加得心应手。

参考文献

[1] 黄学辉， 郑健， 马保国. 外加剂对水泥净浆水化热的影响[J]. 武汉理工大学学报（01）：26-29.

[2] 解荣. 大体积混凝土温度监控的研究[D]. 长安大学， 2011.

[3] 叶成杰， 殷志祥， 高早亮. 大体积混凝土抗裂性能研究[J]. 四川建筑科学研究， 2010（2）：3.