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摘要：大体积混凝土温度裂缝是较易发生的质量问题，其不仅对混凝土外观造成不良影响，严重的会影响结构的整体性和耐久性。为此，本文通过混凝土温度应力的成因分析和预防控制措施实践总结，论述大体积混凝土温度裂缝预防控制措施的重点。

关键词;建筑工程;大体积混凝土;温度裂缝

引言

现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，最小断面的任何一个方向的尺寸最小为1m。它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，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。

1、大体积混凝土定义

大体积混凝土，英文是concrete in mass，我国《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018里规定：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。

2、大体积混凝土温度裂缝成因

温度应力是混凝土温度变形受到约束时，在混凝土内部产生的应力。水泥在水化过程中要产生大量的热量，是大体积混凝土内部热量的主要来源。由于大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，使混凝土内部的温度升高，混凝土内部的最高温度，大多发生在浇筑后的3～5d，当混凝土的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成比，温差越大，温度应力也越大。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。这就是大体积混凝土容易产生裂缝的主要原因。

3、大体积混凝土温度裂缝控制措施

3.1、降低水泥水化热

（1）优先选择低水化热水泥。优先选择低水化热的通用硅酸盐水泥，3d水化热不宜大于250KJ/Kg，7d水化热不宜大于280KJ/Kg，当选用52.2强度等级水泥时，7d水化热宜小于300KJ/Kg，如：中热硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。

（2）优化配合比设计，减少水泥的用量。混凝土的强度设计等级宜为C25～C50以上的混凝土，并可采用混凝土60天或90天的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的依据（引自《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018，3.02条规定）。混凝土拌合物的坍落度不易大于180mm，拌合水用量不宜大于170Kg/m³，粉煤灰掺量不宜大于胶凝材料用量的50%，矿渣粉掺量不宜大于胶凝材料用量的40%，粉煤灰和矿渣粉掺量总和不宜大于胶凝材料用量的50%，水胶比不宜大于0.45。砂率宜为38%～45%，细骨料宜采用中砂，细度模数宜大于2.3，含泥量不应大于3%。粗骨料应选用非碱活性粗骨料，粒径宜为5.0mm～31.5mm（如非泵送，还可适当加大），并应连续级配，含泥量不应大于1%。

（3）选用合适的外加剂和合理掺量。适当的添加缓凝剂，可以减缓混凝土的早强，避免水化过快导致混凝土内部温度过高。添加减水剂，不仅使混凝土的强度满足要求，且显著降低了混凝土的水化热。当然，掺加剂的选择也非常重要，除了种类、品牌之外，在选择的过程中还要确定掺加的比例，将其控制在一个相对合理的范围，既不会影响混凝土强度，有可以降低早期水化温度，从而达到预防控制温度裂缝的目的。

3.2、温度应力控制

（1）控制浇筑温度。在混凝土浇筑过程中，浇筑温度与外部环境有很大相关性。如果浇筑温度过高，混凝土的水化速度就会过快，温度应力也会增加。大体积混凝土的入模温度宜控制在5℃～30℃。如外界环境温度过高，可要求混凝土站预拌加冰，混凝土运输车隔热措施等，降低混凝土出机温度，选择在温度相对较低的夜间浇筑，采用冷水降温措施以降低混凝土入模温度，从而降低温度应力，防止混凝土温度应力裂缝的出现。

（2）埋设降温排管。为降低大体积混凝土核心温度，可通过在基础内部预埋降温排管的措施进行核心降温。以三亚康年酒店基础底板埋设降温排管为例：该工程筏板基础大体积混凝土约21000m³，单次最大混凝土浇筑量为3600m³，混凝土强度等级为C45，抗渗等级均为P8，厚度2600mm，设置冷凝水管进行降温。

①冷凝水管埋设：冷却循环水管采用φ50mm焊接钢管，按照冷却水由热中心区流向边区的原则，进水管口设在近混凝土中心处，出水管口设在混凝土边区处。进、出水口均引出混凝土面以上。每层水管的垂直进、出水口互相错开，且出水口有调节流量的水阀和测流量设备。在2600mm厚筏板处，混凝土结构内部埋设两排冷却水管，水管分别布设于基础底板内900mm和1800mm处，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，见图1。

②冷凝水管安装时，要与钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠，以防混凝土灌注时水管变形及脱落而发生堵水和漏水，并做通水试验。

③每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完毕，即可在该层水管内通水。循环冷却水的流量可控制在1.2～1.5m³/h，使进、出水的温差不大于6℃。

④循环冷却管排出的水在混凝土灌注未完之前，应立即排出模板外，不得排至混凝土面上。

⑤冷却水管使用完毕，需压注水泥浆封闭。

⑥混凝土温度变化

浇筑完毕后，根据测温记录，绘制大体积混凝土温度曲线：

基础筏板（其中1、2、3号测温孔位置筏板厚度2600mm，在浇筑完毕后16h时采用冷凝水管降温，5、6号测温孔部位筏板厚度900mm，未采用冷凝管降温）处温度曲线见图2。

由图2可以看出，大体积混凝土在浇筑后温度急剧上升，在采取泠凝水管降温后温度下降趋势明显。（注意：实际操作中应注意控制水流量，以避免出入水温度差过大。）

3.3、认真做好混凝土浇筑养护工作

在养护过程中一般通过覆盖麻袋、岩棉、塑料薄膜等保温材料，减少混凝土表面水分蒸发，使混凝土能够充分进行水化，保证混凝土的强度符合要求，也可以达到控制和降低内外温度，尤其是外部温度，避免温度过高、水分蒸发过快产生的收缩应力，及由此导致的表面裂缝出现。在混凝土养护中，夏季温度比较高的情况下，还可以通过搭建保温棚的方式，配合其他养护措施保证与养护效果。洒水养护与天气状况及气温等密切相关，可以根据这些因素进行适当调整，温度比较高的时候可以增加洒水养护的频率，养护中需要按照规定填写养护记录表。

3.4、优化拆模时间

当混凝土温度超出室外气温时，相关人员需要慎重考虑拆模时间，确保能够使其温度裂缝的出现得到有效避免。在浇筑混凝土初期，混凝土温度通常高于外界气温，如果将其模板拆除，则会使其混凝土表面温度出现骤降，进而使其由于温度变化出现裂缝。在该种环境下，如果拆除模板，则需要对其混凝土工程进行有效的保温处理，进而保证可以有效避免温度裂缝。

3.5、改善约束条件

对于平板混凝土结构，需要合理应用分缝措施，确保能够使其温度应力得到有效降低，避免形成裂缝。通过采取分块措施，进行分层浇筑，可以使不良约束得到有效降低，进而确保混凝土体实现快速散热。如果混凝土已经完成浇筑施工，在终凝阶段，需要迅速实施二次振动，确保能够有效排除空隙和水分，进而保障混凝土具有更高的粘聚性和抗拉性，使其内部断裂和气孔得到有效降低，进而实现其综合抗裂性的进一步增强。

4、结语

随着大体积混凝土施工技术的的不断丰富、提高，大体积混凝土温度裂缝是可以通过技术措施及规范施工得到有效控制的，只要我们掌握原理，注重细节控制，严格按照有关的工艺标准和规范施工，大体积混凝土的温度裂缝是完全可以避免的。

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