大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制

大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛，例如大型基础、桥梁墩台、高层楼房的地下室底板等。

然而，由于大体积混凝土体积大、水泥水化热释放集中、内部温升快等特点，在施工过程中如果控制不当，极易产生温度裂缝和收缩裂缝，这不仅会影响混凝土结构的外观质量，更会严重削弱其承载能力和耐久性。

因此，如何有效地控制大体积混凝土施工中的温度及收缩裂缝，成为了建筑工程领域中一个至关重要的课题。

一、大体积混凝土温度裂缝和收缩裂缝的成因
（一）温度裂缝的成因
大体积混凝土在浇筑后，水泥水化反应会释放出大量的热量，由于混凝土的导热性能较差，热量在内部积聚，导致内部温度迅速升高。

而混凝土表面与外界环境接触，散热较快，形成较大的内外温差。

当温差超过一定限度时，混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。

由于混凝土在早期抗拉强度较低，当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝。

此外，混凝土在降温阶段也容易产生裂缝。

随着水泥水化反应的逐渐减弱，混凝土内部温度开始下降，由于混凝土的收缩受到基础或结构边界的约束，会产生收缩应力。

当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，也会导致裂缝的产生。

（二）收缩裂缝的成因
混凝土的收缩主要包括塑性收缩、化学收缩、干燥收缩和自收缩等。

在大体积混凝土施工中，干燥收缩和自收缩是导致收缩裂缝的主要原因。

干燥收缩是由于混凝土表面水分蒸发过快，内部水分迁移速度跟不
上表面水分蒸发速度，导致混凝土产生不均匀的收缩。

自收缩是指在
水泥水化过程中，水泥浆体自身产生的体积收缩，这种收缩与外界湿
度无关。

二、大体积混凝土温度及收缩裂缝的控制措施
（一）优化混凝土配合比
1、选用低水化热的水泥品种，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等，以减
少水泥水化热的释放。

2、降低混凝土的水胶比，减少水泥用量，增加粉煤灰、矿渣粉等
掺合料的用量，以降低混凝土的绝热温升。

3、选用级配良好的粗、细骨料，控制骨料的含泥量，以提高混凝
土的密实度和抗拉强度。

（二）控制混凝土的浇筑温度
1、选择适宜的浇筑时间，尽量避免在高温时段浇筑混凝土。

2、对原材料进行降温处理，如对骨料进行遮阳、洒水降温，对水
泥进行储存降温等。

3、在搅拌混凝土时，可加入冰水或冰块，降低混凝土的出机温度。

（三）加强施工过程中的温度控制
1、埋设冷却水管
在混凝土内部埋设冷却水管，通过循环通水降低混凝土内部温度。

冷却水管的布置间距、管径和通水流量应根据混凝土的尺寸、浇筑温
度和降温要求等因素进行合理设计。

2、保温保湿养护
混凝土浇筑完成后，及时进行保温保湿养护，减少混凝土表面的热
扩散和水分蒸发，降低混凝土的内外温差和干燥收缩。

养护时间应根
据混凝土的性能和环境条件确定，一般不少于 14 天。

3、测温监控
在混凝土内部和表面设置测温点，定时测量混凝土的温度，掌握混
凝土内部温度变化规律，及时调整养护措施，防止温度裂缝的产生。

（四）改善约束条件
1、合理设置施工缝和后浇带
在大体积混凝土结构中，合理设置施工缝和后浇带，以释放混凝土
的收缩应力，减少裂缝的产生。

2、减少基础对混凝土的约束
在基础与混凝土之间设置滑动层，如铺设砂垫层、沥青油毡等，减
少基础对混凝土的约束，降低混凝土的收缩应力。

（五）添加外加剂
1、缓凝剂
缓凝剂可以延长混凝土的凝结时间，使水泥水化热的释放更加均匀，降低混凝土的内部温升。

2、膨胀剂
膨胀剂可以补偿混凝土的收缩，提高混凝土的抗裂性能。

三、工程实例分析
以某大型桥梁墩台的大体积混凝土施工为例，该墩台混凝土体积约
为 1000m³，采用 C40 混凝土。

在施工过程中，采取了以下温度及收缩
裂缝控制措施：
1、优化混凝土配合比
选用粉煤灰水泥，水胶比为 04，粉煤灰掺量为 20%，粗骨料采用
5~315mm 连续级配的碎石，细骨料采用中砂，含泥量均控制在 1%以内。

2、控制混凝土浇筑温度
混凝土浇筑时间选择在夜间，对骨料进行洒水降温，水泥提前储存15 天以上，搅拌混凝土时加入冰块，混凝土出机温度控制在25℃以内。

3、加强温度控制
在混凝土内部埋设冷却水管，通水流量为 2m³/h，冷却水管间距为
1m。

混凝土浇筑完成后，表面覆盖塑料薄膜和土工布进行保温保湿养护，养护时间为 14 天。

同时，在混凝土内部和表面设置测温点，每隔
2 小时测量一次温度。

4、改善约束条件
在基础与墩台混凝土之间铺设 5cm 厚的砂垫层，以减少基础对混凝土的约束。

通过以上措施的实施，该桥梁墩台在施工过程中未出现明显的温度
裂缝和收缩裂缝，混凝土质量得到了有效保证。

四、结论
大体积混凝土施工中的温度及收缩裂缝控制是一个系统工程，需要
从混凝土配合比设计、浇筑温度控制、施工过程中的温度监测与控制、改善约束条件以及添加外加剂等多个方面采取综合措施。

只有在施工
过程中严格按照规范要求进行操作，加强质量控制，才能有效地预防
温度裂缝和收缩裂缝的产生，保证大体积混凝土结构的质量和安全。

同时，随着建筑技术的不断发展和创新，我们还需要不断探索和研究
更加先进、有效的裂缝控制方法，为大体积混凝土在建筑工程中的广
泛应用提供更加可靠的技术支持。