浅析大体积混凝土温度裂缝产生原因和防治措施
目前目前高速公路的施工中常涉及到大体积混凝土施工。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。由于它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，使混凝土内外形成较大温差，从而产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但抗拉强度却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝，对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制, 大体积混凝土产生温度裂缝的机理
大体积混凝土产生温度裂缝，是混凝土随着温度变化而发生膨胀或收缩的结果。一方面是混凝土由于内外温差而产生应力和应变，另一方面是结构物的外部约束和混凝土各质点间的约束，应阻止这种应变。一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。现将产生裂缝的主要原因分述如下：
产生裂缝的主要原因有以下几方面：
1、水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构 1 断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。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。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3-5天。
2、外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不水泥水化热。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60-65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3、混凝土的收缩
混凝土中约20％的水分是水泥硬化所必须的，而约80％的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。
4、约束条件与温度裂缝的关系
大体积混凝土由于受到温度变化会产生变形，而这种变形又受到自身和外界的约束，便产生了应力，这就是温度变化引起的应力状态。而当应力超过某一数值时，便引起裂缝。
通过对大体积混凝土产生裂缝的机理分析，在施工过程中主要从降低水泥水化热、通水散热、混凝土养护、严格控制拆模时间等几方面做好混凝土温度控制工作，确保内外温差控制在25℃以内，尽量降低混凝土内部温度的升降速率。从而提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀的性能。由于承台承重较大，决不允许出现有害裂纹，施工时温度裂缝的控制是保证承台施工质量的关键。因此防止大体积混凝土产生温度裂缝要采取以下的措施：
1、选用合适的原材料和合适的砼配合比
水泥选用水化热低、凝结时间长，能有效地降低混凝土内绝热温升，达到低水化热品种的水泥效果，掺加适量的粉煤灰和EC-4型缓凝高效减水剂，以改变混凝土流变特性及降低水泥水化热； 混凝土的粗集料选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土绝热温升。细骨料采用选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土绝热温升，并可减少混凝土收缩。含泥量小于2％， 3 细度模数控制在2.5左右；水为饮用水。
2、浇注过程中的控制
a、控制混凝土的入模温度和环境温度，使用的水泥既要新鲜又必须经过一段时间的冷却，不宜使用新出窑的水泥，向拌合用水内加破碎冰块，从而降低混凝土的拌合温度。
b、混凝土采用分层连续灌注，一次成型，分层厚度宜为30cm左右，分层间隔灌注时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间，以防出现施工冷缝；
c、混凝土振捣深度对于大面积分层浇注混凝土，如果下层混凝土已进入初凝或即将初凝，则振捣棒振捣时不宜插入下层，以达下层表面为宜，如下层混凝土未达初凝可插入下层5cm，保证下层在初凝前再进行一次振捣，使混凝土具有良好的密实度，防止漏振，也不能过振，确保质量良好；
3、大体积混凝土养护时的温度控制
大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。 人工的温度控制有两种方法：一种是采用内部降温法来降低混凝土内外温差，可在混凝土内部埋设冷却水管和测温点，通过冷却水循环，
降低混凝土内部温度，减小内表温差，控制混凝土内外温差小于25℃，通过测温点测量，掌握内部各测点温度变化，以便及时 4 调整冷却水的流量，控制温差；另外一种是保温法：是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂、泡沫塑料等），在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。由于在混凝土浇筑过程中，福州地区雨季来临，气温较低，使混凝土内外温差加大，因此采取了保温法的措施：在构件表面覆盖麻袋和土工布以保持混凝土内外温差不大于20℃。
控制温度裂缝应根据工程的具体情况选择施工措施：可以控制大体积混凝土水泥用量，选用低水化热水泥，掺加合适的外加剂，优化混凝土配合比，完善浇注工艺，以及加强养护工作和温度检测工作等。
面对应用日益广泛的大体积混凝土工程，我们必须不断总结经验，完善技术措施，从而使大体积混凝土施工走上成熟和规范化的道路。
