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【摘 要】 温度裂缝的产生会降低混凝土的耐久性，影响水工结构的整体性、防水性以及耐久性，危害很大。因此，必须对大体积混凝土进行温度控制研究。本文分析了大体积混凝土温度裂缝产生的原因并提出了相应措施，为现场施工提供理论依据，为施工技术方案可行性论证提供参考，也为解决其它的混凝土坝温度裂缝问题提供广阔的应用空间。
【关键词】 大体积混凝土;温度裂缝;控制措施
The reason concrete temperature cracks and the temperature control measures
Qiuyijun1， Yangxiaozheng1
Xinjiang Changyaun Water Affairs Group Co.，Ltd ， Urumqi 830000， China
【Abstract】 Temperature cracks generated will reduce the durability of concrete hydraulic structures affect the integrity ， water resistance and durability ， Therefore ， the need for temperature control of mass concrete . This paper analyzes the causes of mass concrete temperature cracks and the corresponding measures to provide a theoretical basis for the construction site ， to provide a reference for the feasibility study of construction. technology program also provides broad application space for solving other concrete dam temperature crack problem.
【Key Words】 mass concrete ; temperature cracks ; control measures
引言：
混凝土为绝热材料，水泥凝结产生大量水化热，热能不能及时释放，导致大体积混凝土内部温度不断升高，形成混凝土的内外温差，当温度梯度过大时，混凝上就会出现温度裂缝。对于水利工程中的大体积混凝土，温度裂缝的出现加之水的渗漏将会促使裂缝进一步发展，严重影响大体积混凝土结构物使用寿命期，据相关资料数据显示：目前已建成混凝土大坝当中受到自然形式破坏的296座当中，受温度裂缝导致破坏占比37%[1-3]。因此温度裂缝的成因以及温控措施成为大体积混凝土结构的重点研究方向，本文主要以混凝土原材料、施工因素以及环境因素对大体积混凝土温度裂缝产生的原因以及针对产生原因[4-6]，提出合理的防治措施，对保证大体积混凝土结构物正常、安全运行有很大的意义。
1、大体积混凝土裂缝原因
混凝土主要为水泥浆体和粗细骨料等组合而成的一种两相复合型脆性材料。混凝土裂缝是多种因素相互影响从而形成各种类型裂缝。根据有关资料显示早期裂缝80%主要是施工引起，混凝土自身材料方面占比15%，设计不合理只占5%。大体积混凝土裂缝与混凝土原材料性质、施工因素以及环境因素等有关[7]，以下就针对这几方面因素研究其产生原因。
1.1混凝土原材料
1.1.1混凝土自身收缩性
混凝土自身具有一定的收缩性[8]，混凝土收缩导致混凝土开裂，其主要受水泥品种、细度模数、水灰比、骨料自身性质、施工以及混凝土养护等各种因素相互影响而成。混凝土硬化期间，受到各种自收缩、干燥收缩、沉降收缩、化学收缩等其他类型收缩的综合作用[9-10]。大体积混凝土早期收缩的主要是冷缩，长期收缩主要以干燥收缩为主，其它收缩形式对大体积混凝土开裂影响较小。
1.1.2水泥水化热
根据目前现场实测数据，水利工程大体积混凝土水化热产生最高温度一般发生在浇筑后的3～5d，混凝土内部温度上升较高。大体积混凝土结构断面大，同时混凝土导热系数较低，与外界温度交换效率低，导致混凝土中心处与外界温度交换过慢，温度较高。同时初期混凝土弹性模量较小，还达不到混凝土拉应力极限值并不会产生裂缝;浇筑3～5天后，水化热产生的热量快速上升，内部温度高而外部温度低引起的“約束力”也为温度应力超过混凝土抗拉强度极限值会引起温度裂缝。
1.1.3骨料影响
水泥品种选用不当也会产生裂缝，当采用矿渣硅酸盐水泥收缩值要比普通硅酸盐水泥收缩值大25%，所以水泥选用不当容易使大体积混凝土开裂。
粗细骨料的含泥量要符合规范要求[11]。粗细骨料表面带有泥土会降低水泥浆与骨料粘结力的强度。同时混凝土抗拉强度减小，也易使混凝土产生裂缝。
1.2施工因素
1.2.1施工工艺不合理
混凝土拌合站拌合生产与混凝土浇筑间隔时间过久导致混凝土水分蒸发，坍落度以及和易性受到影响，施工作业工人为了使混凝土和易性与流动性得到改善，人为加水，导致混凝土水灰比及配合比发生改变，产生凝缩裂缝和干缩裂缝。
混凝土浇筑时间间隔把控不当，超出混凝土终凝时间，施工作业人员未按照施工缝处理，或者处理方法未严格按照规范处理实施导致接缝处混凝土产生裂缝。
混凝土振捣方式不当，如局部过振混凝土产生分层、离析、表面浮浆等其他现象，从而使混凝土面层开裂，或者混凝土砂浆向低处流淌，骨料分布不均匀，导致混凝土产生不均匀收缩而在结构交界处出现裂缝。 1.2.2养护不合理造成裂缝
大体积混凝土施工现场养护不合理也是混凝土收缩开裂的主要原因。对于夏季施工，气温较高，空气湿度低风速较大的情况下，若混凝土浇筑后不及时洒水养护混凝土表面极易产生干缩裂缝。洒水养护过程中养护用水温度也为关键因素，新疆某水利工程，工程处于新疆山区昼夜温差较大，施工养护用水采用河水，河水温度相对较低，然而浇筑后的混凝土内部温度较高，表面喷洒河水养护，造成内外温度梯度过大，疏忽河水温度过低这个因素，导致混凝土表面出现大量温度裂缝。
对于高性能混凝土其水灰比较小胶凝材料含量较多，泌水小，如果前期养护不充分干缩裂缝情况较严重[12-13]。混凝土养护时间越长越好，尤其是前期养护对于大体积混凝土开裂影响较大，养护14天与养护3天的混凝土收缩可以降低20%以上，所以规范要求混凝土保温养护时间不少于14天。施工现场受施工工期的影响养护时间不够未按照规范时间养护导致混凝土出现干缩裂缝。
1.3环境因素
混凝土浇筑期间受自然气候环境影响较大，气温骤降或者遇到寒潮等不利气候环境因素对混凝土温度裂缝有重要影响。水工结构大体积混凝土形成强度过程中，外界环境温度下降其混凝土表面温度随环境温度下降，而混凝土体积较大，自身导热性能不好，内部温度较高甚至可高达70～80℃，造成内外温差较大形成温度梯度。混凝土内部对于表面混凝土形成约束，约束力大于混凝土表面抗拉应力造成温度裂缝。因此，应研究科学合理的温度控制措施，以减小大体积混凝土内外温差过大引起的温度应力。
2、水工大体积混凝土温控防裂措施
水工大体积混凝土温控防裂措施要根据裂缝产生的原因综合分析，其具体措施有以下几方面：
2.1原材料控制措施
2.1.1水泥选用
原材料的选择须符合混凝土设计强度要求，水泥的选用尤为关键，宜选用低热水泥，可以降低混凝土内部水化热所产生热量。所用水泥配置而成的混凝土7d水化热不大于25kJ/kg，（按照国家规范《水泥水化热实验方法（直接法）》测定）;大体积混凝土优先采用42.5、52.5普通硅酸盐水泥等其他高标号水泥。
2.1.2粗细骨料选用
优先选用连续级配天然粗细骨料，实践表明细度模数为2.7～3.0的中砂比细度模数为2.2可降低水泥用量30-38kg/m3，从而降低水泥水化热产生的热量。同时骨料最大粒径选用合理也可减少水泥的用量，骨料最大粒径为40mm的卵石混凝土要比骨料最大粒径为25mm卵石混凝土可减少水泥用量18kg/m3。
2.1.3外加劑选用
合理使用外加剂如缓凝剂、减水剂等，可避免产生温度裂缝。加入缓凝剂可阻止混凝土凝结过早，避免混凝土浇筑层面间出现缝隙，造成混凝土防水性能以及抗裂性能的下降。同时缓凝作用可推迟水泥水化热反应过程从而降低水化热，有利于减少温度应力所引起的裂缝。保持和易性与水灰比不变的前提下，添加减水剂可减少水泥用量10%～15%。在大体积混凝土中掺加适量膨胀剂可是水泥水化及硬化过程中产生膨胀应力，可以抵消部分混凝土因各种形式的收缩变形而产生的拉应力，使混凝土内部拉应力降低并达到补偿收缩防止开裂的目的。
2.1.4掺合料选用
国内外水利工程掺合料大多都使用粉煤灰，混凝土中掺入部分粉煤灰可以减少水泥用量。我国选用粉煤灰主要依据水泥品种而选定，若为中热水泥，可掺粉煤灰20%～50%，若为低热矿渣水泥，由于这种水泥在出厂前已掺加矿渣40%～50%，并不宜再掺加大量粉煤灰。掺用粉煤灰的混凝土60天后期强度要比28天强度增长20%以上，利用其后期强度，混凝土可减少水泥用量50～85kg，则水泥水化热温度可降低5～9℃。
2.2施工工艺控制措施
2.2.1原材料降温
根据搅拌前后混凝土总热量守恒的原理，入机口原材料温度与混凝土出机口温度成正比，所以对原材料采用降温措施效果明显。因此采取砂石堆放区搭建遮阳设施可防止太阳直射导致温度升高。夏季温度较高时段，砂石骨料可以使用洒水降温的措施。大型砂石骨料堆放区，砂石骨料堆放应有一定高度，取料可采用廊道取料，取料可避开表面温升较高的骨料。
夏季高温季节浇筑混凝土基础约束区域，拌合用水中加入冰块可使出机混凝土达到7～10℃的要求。
2.2.2混凝土基础约束区域的控制
大体积混凝土结构物在体积变形中会受到一定的“约束”，而阻碍变形的区域就为约束区域。基础开挖应提高开完平整度，同时基础面应用同标号混凝土找平。新疆迪那河枢纽工程导流洞边顶拱残孔率较高，开挖质量较好，底拱开挖质量一般，采用同标号混凝土找平，导流洞运行两年以来，底板混凝土仅出现一条裂缝。
基础约束区的混凝土浇筑应在设计规定的间歇期内连续均匀上升，不得出现薄层长间歇等现象。基础约束区混凝土的施工时间宜选择在低温季节。
2.2.3合理分缝分块
正确的分缝分块可以明显降低大体积混凝土的温度应力。目前水工结构及其他类型的大体积混凝土施工中普遍采用分层连续浇筑法，有利于施工操作，容易保证混凝土的浇筑质量。同时分层连续浇筑法具有较大的混凝土施工层面[14]，可以利用此浇筑层面面积进行散热，能较快的散发水泥水化热，降低浇筑块的内部温度。理论分析和工程实践均表明，分块形状与混凝土浇筑面积对大体积混凝土的防裂有重要影响，浇筑块相对面积越大，长宽比越大、对混凝土防裂越是不利。浇筑块体长边尺寸大于15m时，温度应力随尺寸增大而增大，对此要根据块体尺寸大小采取不同的温控防裂措施。
2.2.4把控混凝土入仓温度
浇筑大体积混凝土宜选在春秋季施工，可以达到降低混凝土入模温度的目的。如夏季高温需要施工，应采取有效措施降低混凝土入模温度。对混凝土运输机具进行保温防晒等措施，降低混凝土的拌合温度，控制混凝土的入仓温度在25℃以内。混凝土泵管外壁四周可用棉絮织物包裹.同时可在织物上喷水、降温，防止混凝土在运输泵送过程中引起温度升高。 低温季节浇筑可根据当地气温变化，调整拌制用水温度，可采用热水拌制，水温不应高于80℃。混凝土的入模浇筑温度不宜低于10℃。
2.3浇筑后养护措施
2.3.1冷却循环水管养护
混凝土结构内部由于水泥水化热引起内部温度升温较高，对此在大体积混凝土内部埋设冷却循环水管通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，控制大体积混凝土内部温度与外部混凝土温度差值小于25℃。通过埋设的测温点及时观测混凝土温度变化值，从而更准确的控制温差。
水循环冷却水管进水口应铺设在混凝土中心位置，出水口应铺设在混凝土外边缘处，混凝土浇筑厚度超过3m，冷却水管间距应为1200～1500mm。同时管道中水的流量大小决定出水口与进水口的内外温差（一般控制6℃），所以流量选择范围为1.2～1.5m3/h。混凝土浇筑完之后的3天应每2小时记录一次监测点降温数据，适时调整水温（主要考虑外部气温骤降等特殊情况）。主要目的保证混凝土内外降温温差速度匀速。
2.3.2蓄热法养护
混凝土前期养护是非常关键且必不可少的工序。蓄热苫盖方法养护混凝土主要控制混凝土内部与外部温度差减少裂缝，此方法主要利用水化热产生的蒸发水进行养护。用塑料薄膜严密覆盖包裹混凝土，接口处搭接严密，保持密封状态，蒸发水分留在塑料薄膜上形成凝结水，此方法可以使避免因混凝土干缩确实水分而产生干缩裂缝。
利用塑料泡沫板对混凝土进行养护，新疆托海电站为混凝土双曲拱坝[15]，上下游混凝土采用泡沫塑料板进行养护，泡沫板导热系数较小，保温效果较好，新疆夏季昼夜温差较大，夏季白天温度较高此方法可以使混凝土避免阳光直射混凝土表面升温幅度较小，夜间温度较低，泡沫塑料板可以保温。泡沫板用铅丝固定至混凝土表面作为永久保护面，实测数据显示坝体断面平均温度滞后气温达3个月左右。其坝高在853m以下除气温骤降覆盖保温不及时产生一条贯穿裂缝，其余经检查未发现一条裂缝。
2.4养护过程温度监测
养护温度监测主要控制浇筑后大体积混凝土内部温度以及及早预报环境气温的变化情况，以此确保混凝土的降温速度和内外部温差，同时监测数据可以用以计算混凝土温度应力，其抗拉强度应是否大于温度应力，这些检测数据可以及时反映用以判斷混凝土配合比选用是否合理，为以后施工提供措施方案。
新疆地区修建水利工程，尤其施工作业区位于山区，昼夜温差大、气温骤降等极端天气发生频率较高，因此要加强寒潮、气温骤降等情况的预报能力，在寒潮来临时及时对混凝土表面进行保护。
3、结束语
大体积混凝土温度裂缝产生原因主要是由于混凝土自身原材料、水泥水化热、骨料以及施工、环境等因素影响，采用原材料控制措施、施工工艺控制措施、浇筑后养护措施以及养护过程中温度监测等综合措施，可以有效控制大体积混凝土温度裂缝的产生和发展。从而保证水利工程建筑结构物安全稳定的运行。
参考文献：
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[2]龚召熊.水工混凝土的温控与防裂[M].北京：中国水利水电出版社，1999：3一5
[3]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京：中国电力出版社，1999
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[5]杨红霞、郑光明，混凝土温度收缩裂缝的产生机理及对策.有色冶金设计与研究，2007.
[6]叶琳昌，大体积混凝土施工[M].北京：中国建筑工业出版社。1987.
[7]朱伯芳，大体积混凝土的温度应力与温度控制[M].北京：中国电力出版社，1999.
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[9] Huang shi yuan.Cause of formation，prevent and of concrete cracking atearly age[J].Concrete，2000（7）：3-5.
[10] Bazant Z，Panula L.Practical prediction of time dependent deformation ofconcrete[J].Materials and Structures，1978，11（65）：307-328.
[11]《水工混凝土施工规范》（DL/T5144一2001）.
[12]曹可之，大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施[J].建筑结构，2006.8.
[13]许文震，大体积混凝土裂缝的实践与控制[J].引进与咨询，2006，6.
[14]王增忠，朱玉仲.混凝土建筑物的裂缝分析及其防护处理[J].混凝土，2001（4）：7一8.
[15]李永贵，邱益军.托海水电站双曲拱坝施工期砼防裂措施综述[J].新疆水利，1993（3）：20-25.
作者简介：
1、邱益军（1962—），男，江苏徐州人，高级工程师，从事从事水利水电工程。
2、杨晓征（1988—），男，新疆昌吉人，硕士，主要从事水利水电工程与岩土工程研究工作。
【关键词】 大体积混凝土;温度裂缝;控制措施
The reason concrete temperature cracks and the temperature control measures
Qiuyijun1， Yangxiaozheng1
Xinjiang Changyaun Water Affairs Group Co.，Ltd ， Urumqi 830000， China
【Abstract】 Temperature cracks generated will reduce the durability of concrete hydraulic structures affect the integrity ， water resistance and durability ， Therefore ， the need for temperature control of mass concrete . This paper analyzes the causes of mass concrete temperature cracks and the corresponding measures to provide a theoretical basis for the construction site ， to provide a reference for the feasibility study of construction. technology program also provides broad application space for solving other concrete dam temperature crack problem.
【Key Words】 mass concrete ; temperature cracks ; control measures
引言：
混凝土为绝热材料，水泥凝结产生大量水化热，热能不能及时释放，导致大体积混凝土内部温度不断升高，形成混凝土的内外温差，当温度梯度过大时，混凝上就会出现温度裂缝。对于水利工程中的大体积混凝土，温度裂缝的出现加之水的渗漏将会促使裂缝进一步发展，严重影响大体积混凝土结构物使用寿命期，据相关资料数据显示：目前已建成混凝土大坝当中受到自然形式破坏的296座当中，受温度裂缝导致破坏占比37%[1-3]。因此温度裂缝的成因以及温控措施成为大体积混凝土结构的重点研究方向，本文主要以混凝土原材料、施工因素以及环境因素对大体积混凝土温度裂缝产生的原因以及针对产生原因[4-6]，提出合理的防治措施，对保证大体积混凝土结构物正常、安全运行有很大的意义。
1、大体积混凝土裂缝原因
混凝土主要为水泥浆体和粗细骨料等组合而成的一种两相复合型脆性材料。混凝土裂缝是多种因素相互影响从而形成各种类型裂缝。根据有关资料显示早期裂缝80%主要是施工引起，混凝土自身材料方面占比15%，设计不合理只占5%。大体积混凝土裂缝与混凝土原材料性质、施工因素以及环境因素等有关[7]，以下就针对这几方面因素研究其产生原因。
1.1混凝土原材料
1.1.1混凝土自身收缩性
混凝土自身具有一定的收缩性[8]，混凝土收缩导致混凝土开裂，其主要受水泥品种、细度模数、水灰比、骨料自身性质、施工以及混凝土养护等各种因素相互影响而成。混凝土硬化期间，受到各种自收缩、干燥收缩、沉降收缩、化学收缩等其他类型收缩的综合作用[9-10]。大体积混凝土早期收缩的主要是冷缩，长期收缩主要以干燥收缩为主，其它收缩形式对大体积混凝土开裂影响较小。
1.1.2水泥水化热
根据目前现场实测数据，水利工程大体积混凝土水化热产生最高温度一般发生在浇筑后的3～5d，混凝土内部温度上升较高。大体积混凝土结构断面大，同时混凝土导热系数较低，与外界温度交换效率低，导致混凝土中心处与外界温度交换过慢，温度较高。同时初期混凝土弹性模量较小，还达不到混凝土拉应力极限值并不会产生裂缝;浇筑3～5天后，水化热产生的热量快速上升，内部温度高而外部温度低引起的“約束力”也为温度应力超过混凝土抗拉强度极限值会引起温度裂缝。
1.1.3骨料影响
水泥品种选用不当也会产生裂缝，当采用矿渣硅酸盐水泥收缩值要比普通硅酸盐水泥收缩值大25%，所以水泥选用不当容易使大体积混凝土开裂。
粗细骨料的含泥量要符合规范要求[11]。粗细骨料表面带有泥土会降低水泥浆与骨料粘结力的强度。同时混凝土抗拉强度减小，也易使混凝土产生裂缝。
1.2施工因素
1.2.1施工工艺不合理
混凝土拌合站拌合生产与混凝土浇筑间隔时间过久导致混凝土水分蒸发，坍落度以及和易性受到影响，施工作业工人为了使混凝土和易性与流动性得到改善，人为加水，导致混凝土水灰比及配合比发生改变，产生凝缩裂缝和干缩裂缝。
混凝土浇筑时间间隔把控不当，超出混凝土终凝时间，施工作业人员未按照施工缝处理，或者处理方法未严格按照规范处理实施导致接缝处混凝土产生裂缝。
混凝土振捣方式不当，如局部过振混凝土产生分层、离析、表面浮浆等其他现象，从而使混凝土面层开裂，或者混凝土砂浆向低处流淌，骨料分布不均匀，导致混凝土产生不均匀收缩而在结构交界处出现裂缝。 1.2.2养护不合理造成裂缝
大体积混凝土施工现场养护不合理也是混凝土收缩开裂的主要原因。对于夏季施工，气温较高，空气湿度低风速较大的情况下，若混凝土浇筑后不及时洒水养护混凝土表面极易产生干缩裂缝。洒水养护过程中养护用水温度也为关键因素，新疆某水利工程，工程处于新疆山区昼夜温差较大，施工养护用水采用河水，河水温度相对较低，然而浇筑后的混凝土内部温度较高，表面喷洒河水养护，造成内外温度梯度过大，疏忽河水温度过低这个因素，导致混凝土表面出现大量温度裂缝。
对于高性能混凝土其水灰比较小胶凝材料含量较多，泌水小，如果前期养护不充分干缩裂缝情况较严重[12-13]。混凝土养护时间越长越好，尤其是前期养护对于大体积混凝土开裂影响较大，养护14天与养护3天的混凝土收缩可以降低20%以上，所以规范要求混凝土保温养护时间不少于14天。施工现场受施工工期的影响养护时间不够未按照规范时间养护导致混凝土出现干缩裂缝。
1.3环境因素
混凝土浇筑期间受自然气候环境影响较大，气温骤降或者遇到寒潮等不利气候环境因素对混凝土温度裂缝有重要影响。水工结构大体积混凝土形成强度过程中，外界环境温度下降其混凝土表面温度随环境温度下降，而混凝土体积较大，自身导热性能不好，内部温度较高甚至可高达70～80℃，造成内外温差较大形成温度梯度。混凝土内部对于表面混凝土形成约束，约束力大于混凝土表面抗拉应力造成温度裂缝。因此，应研究科学合理的温度控制措施，以减小大体积混凝土内外温差过大引起的温度应力。
2、水工大体积混凝土温控防裂措施
水工大体积混凝土温控防裂措施要根据裂缝产生的原因综合分析，其具体措施有以下几方面：
2.1原材料控制措施
2.1.1水泥选用
原材料的选择须符合混凝土设计强度要求，水泥的选用尤为关键，宜选用低热水泥，可以降低混凝土内部水化热所产生热量。所用水泥配置而成的混凝土7d水化热不大于25kJ/kg，（按照国家规范《水泥水化热实验方法（直接法）》测定）;大体积混凝土优先采用42.5、52.5普通硅酸盐水泥等其他高标号水泥。
2.1.2粗细骨料选用
优先选用连续级配天然粗细骨料，实践表明细度模数为2.7～3.0的中砂比细度模数为2.2可降低水泥用量30-38kg/m3，从而降低水泥水化热产生的热量。同时骨料最大粒径选用合理也可减少水泥的用量，骨料最大粒径为40mm的卵石混凝土要比骨料最大粒径为25mm卵石混凝土可减少水泥用量18kg/m3。
2.1.3外加劑选用
合理使用外加剂如缓凝剂、减水剂等，可避免产生温度裂缝。加入缓凝剂可阻止混凝土凝结过早，避免混凝土浇筑层面间出现缝隙，造成混凝土防水性能以及抗裂性能的下降。同时缓凝作用可推迟水泥水化热反应过程从而降低水化热，有利于减少温度应力所引起的裂缝。保持和易性与水灰比不变的前提下，添加减水剂可减少水泥用量10%～15%。在大体积混凝土中掺加适量膨胀剂可是水泥水化及硬化过程中产生膨胀应力，可以抵消部分混凝土因各种形式的收缩变形而产生的拉应力，使混凝土内部拉应力降低并达到补偿收缩防止开裂的目的。
2.1.4掺合料选用
国内外水利工程掺合料大多都使用粉煤灰，混凝土中掺入部分粉煤灰可以减少水泥用量。我国选用粉煤灰主要依据水泥品种而选定，若为中热水泥，可掺粉煤灰20%～50%，若为低热矿渣水泥，由于这种水泥在出厂前已掺加矿渣40%～50%，并不宜再掺加大量粉煤灰。掺用粉煤灰的混凝土60天后期强度要比28天强度增长20%以上，利用其后期强度，混凝土可减少水泥用量50～85kg，则水泥水化热温度可降低5～9℃。
2.2施工工艺控制措施
2.2.1原材料降温
根据搅拌前后混凝土总热量守恒的原理，入机口原材料温度与混凝土出机口温度成正比，所以对原材料采用降温措施效果明显。因此采取砂石堆放区搭建遮阳设施可防止太阳直射导致温度升高。夏季温度较高时段，砂石骨料可以使用洒水降温的措施。大型砂石骨料堆放区，砂石骨料堆放应有一定高度，取料可采用廊道取料，取料可避开表面温升较高的骨料。
夏季高温季节浇筑混凝土基础约束区域，拌合用水中加入冰块可使出机混凝土达到7～10℃的要求。
2.2.2混凝土基础约束区域的控制
大体积混凝土结构物在体积变形中会受到一定的“约束”，而阻碍变形的区域就为约束区域。基础开挖应提高开完平整度，同时基础面应用同标号混凝土找平。新疆迪那河枢纽工程导流洞边顶拱残孔率较高，开挖质量较好，底拱开挖质量一般，采用同标号混凝土找平，导流洞运行两年以来，底板混凝土仅出现一条裂缝。
基础约束区的混凝土浇筑应在设计规定的间歇期内连续均匀上升，不得出现薄层长间歇等现象。基础约束区混凝土的施工时间宜选择在低温季节。
2.2.3合理分缝分块
正确的分缝分块可以明显降低大体积混凝土的温度应力。目前水工结构及其他类型的大体积混凝土施工中普遍采用分层连续浇筑法，有利于施工操作，容易保证混凝土的浇筑质量。同时分层连续浇筑法具有较大的混凝土施工层面[14]，可以利用此浇筑层面面积进行散热，能较快的散发水泥水化热，降低浇筑块的内部温度。理论分析和工程实践均表明，分块形状与混凝土浇筑面积对大体积混凝土的防裂有重要影响，浇筑块相对面积越大，长宽比越大、对混凝土防裂越是不利。浇筑块体长边尺寸大于15m时，温度应力随尺寸增大而增大，对此要根据块体尺寸大小采取不同的温控防裂措施。
2.2.4把控混凝土入仓温度
浇筑大体积混凝土宜选在春秋季施工，可以达到降低混凝土入模温度的目的。如夏季高温需要施工，应采取有效措施降低混凝土入模温度。对混凝土运输机具进行保温防晒等措施，降低混凝土的拌合温度，控制混凝土的入仓温度在25℃以内。混凝土泵管外壁四周可用棉絮织物包裹.同时可在织物上喷水、降温，防止混凝土在运输泵送过程中引起温度升高。 低温季节浇筑可根据当地气温变化，调整拌制用水温度，可采用热水拌制，水温不应高于80℃。混凝土的入模浇筑温度不宜低于10℃。
2.3浇筑后养护措施
2.3.1冷却循环水管养护
混凝土结构内部由于水泥水化热引起内部温度升温较高，对此在大体积混凝土内部埋设冷却循环水管通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，控制大体积混凝土内部温度与外部混凝土温度差值小于25℃。通过埋设的测温点及时观测混凝土温度变化值，从而更准确的控制温差。
水循环冷却水管进水口应铺设在混凝土中心位置，出水口应铺设在混凝土外边缘处，混凝土浇筑厚度超过3m，冷却水管间距应为1200～1500mm。同时管道中水的流量大小决定出水口与进水口的内外温差（一般控制6℃），所以流量选择范围为1.2～1.5m3/h。混凝土浇筑完之后的3天应每2小时记录一次监测点降温数据，适时调整水温（主要考虑外部气温骤降等特殊情况）。主要目的保证混凝土内外降温温差速度匀速。
2.3.2蓄热法养护
混凝土前期养护是非常关键且必不可少的工序。蓄热苫盖方法养护混凝土主要控制混凝土内部与外部温度差减少裂缝，此方法主要利用水化热产生的蒸发水进行养护。用塑料薄膜严密覆盖包裹混凝土，接口处搭接严密，保持密封状态，蒸发水分留在塑料薄膜上形成凝结水，此方法可以使避免因混凝土干缩确实水分而产生干缩裂缝。
利用塑料泡沫板对混凝土进行养护，新疆托海电站为混凝土双曲拱坝[15]，上下游混凝土采用泡沫塑料板进行养护，泡沫板导热系数较小，保温效果较好，新疆夏季昼夜温差较大，夏季白天温度较高此方法可以使混凝土避免阳光直射混凝土表面升温幅度较小，夜间温度较低，泡沫塑料板可以保温。泡沫板用铅丝固定至混凝土表面作为永久保护面，实测数据显示坝体断面平均温度滞后气温达3个月左右。其坝高在853m以下除气温骤降覆盖保温不及时产生一条贯穿裂缝，其余经检查未发现一条裂缝。
2.4养护过程温度监测
养护温度监测主要控制浇筑后大体积混凝土内部温度以及及早预报环境气温的变化情况，以此确保混凝土的降温速度和内外部温差，同时监测数据可以用以计算混凝土温度应力，其抗拉强度应是否大于温度应力，这些检测数据可以及时反映用以判斷混凝土配合比选用是否合理，为以后施工提供措施方案。
新疆地区修建水利工程，尤其施工作业区位于山区，昼夜温差大、气温骤降等极端天气发生频率较高，因此要加强寒潮、气温骤降等情况的预报能力，在寒潮来临时及时对混凝土表面进行保护。
3、结束语
大体积混凝土温度裂缝产生原因主要是由于混凝土自身原材料、水泥水化热、骨料以及施工、环境等因素影响，采用原材料控制措施、施工工艺控制措施、浇筑后养护措施以及养护过程中温度监测等综合措施，可以有效控制大体积混凝土温度裂缝的产生和发展。从而保证水利工程建筑结构物安全稳定的运行。
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[15]李永贵，邱益军.托海水电站双曲拱坝施工期砼防裂措施综述[J].新疆水利，1993（3）：20-25.
作者简介：
1、邱益军（1962—），男，江苏徐州人，高级工程师，从事从事水利水电工程。
2、杨晓征（1988—），男，新疆昌吉人，硕士，主要从事水利水电工程与岩土工程研究工作。