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摘要：在当前的水利工程中，大体积混凝土施工已经越来越多的被广泛应用，在混凝土结构的结构中出现裂缝是比较普遍的现象。因为其温度的变化而产生的变形，这种温度变形受到混凝土外部约束和内部的影响，能产生比较大的应力，特别是拉应力，是大体积混凝土结构产生温度裂缝的主要原因。本文就对水利工程中大体积混凝土施工温度裂缝进行阐述，并提出其控制措施。
关键词：水利工程；大体积混凝土；施工温度；控制措施
中图分类号：TV5文献标识码： A
一、影响大体积混凝土温度裂缝产生的因素
(一)水泥的水化热反应
大体积混凝土内部热量的产生的主要来源就是水泥水化热，这也是导致混凝土温度裂缝的最主要因素之一。因为大体积混凝土截面比较厚，在混凝土内部水化热聚集不是很容易散失。因为结构自然散热，混凝土内部的最高温度实际上大多在混凝土浇筑后２～５天发生。在浇筑初期，混凝土的弹性以及强度模量通常都很低，由水化热引起的温度升高的约束不大，所以相应的温度应力也是比较小。但是，随着混凝土弹性模量的增高以及龄期的增长，对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大，以至产生很大的温度应力，当混凝土的抗拉强度不能够来抵抗温度应力时，于是就出现温度裂缝。
(二)外部环境条件和混凝土入模温度
大体积承台温度裂缝的重要因素就是对外部环境的控制影响，承台表面的大气流动、大气环境的温度、承台模板的材质等都会导致温度裂缝的出现。在进行大体积混凝土结构物的施工过程中，如果外界的温度越高，其浇筑温度也就很高，从而导致混凝土的结构中心温度也上升了。如果混凝土在浇筑之后，外界的气温下降之后，于是就造成了在混凝土的结构内外出现了较大的温差，形成一种较陡的温度梯度，在混凝土的内部通常会出现温度应力，以致于出现温度裂缝。因此，需要一定的措施来消除内部与外部的温差，以达到减小温度裂缝，实现温度裂缝控制的目标。
(三)混凝土的收缩与徐变
在对水泥进行水化过程中，通常混凝土都会发生体积的变化，相对普通水泥混凝土，很多都属于收缩变形。由于在混凝土中存在着孔隙和空隙，在这些空隙中存有大量的水，而水泥水化反应只需少量的水，如果空隙中多余的水在蒸发之后就会导致混凝土收缩，如果对收缩的变形进行约束，就会引起混凝土中的盈利，从而导致混凝土出现裂缝。混凝土的收缩变形机理比较復杂，同时，在一定程度上具有可逆性，如果在收缩之后，再一次处于饱和的状态，还是会膨胀到原来的体积。因此，干湿交替会引起混凝土的体积发生交替变化，对混凝土的裂缝控制相当不利。直到应力不发生变化的情况，通常，混凝土的应变随着时间而增长的特性被称之为徐变，混凝土的松弛和徐变同样也会对混凝土裂缝产生影响。
(四)约束条件
混凝土在变形中受到约束，是混凝土内产生裂缝及应力的主要原因。混凝土结构的约束可以分为两部分，分别是内约束和外约束，约束条件的强弱对混凝土内温度裂缝来说是很重要的一个因素。大体积混凝土结构的内约束就是混凝土的内部约束，通常是因为在混凝土的内部每个部分所产生的温度不同，从而引起的变形量不同，同时，因为对材料的连续性引起混凝土产生的进行相互约束。而外约束通常是外界条件对大体积混凝土结构的约束，例如地基对混凝土承台的所产生的约束等。在进行施工中，通过对外界条件进行改善，是减少大体积混凝土结构裂缝的有效方法之一。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施
对于大体积混凝土结构而言，为了对温度裂缝进行控制，一定要从混凝土施工中的养护、材质以及环境条件和进行施工管理上控制，以确保延缓混凝土降温速率、混凝土温升减少、混凝土的收缩减小，最终达到到控制裂缝的目的。
（一）原料的选择
(1)选择合适的水泥品种
在进行结构的施工中，由于结构的设计对材料的选择有很大的制约，混凝土的强度不可能会由于施工工作性能的优劣而产生增减，所以，在确保混凝土的强度基础上，怎样减小减小水化热这个问题就变得很重要。
混凝土温升的热源是水泥水化热，因此，通常选用低热的水泥品种，可以在一定程度上减少水化热，也就减少了混凝土的升温。
(2)减少水泥用量
实验数据表明，每立方米的混凝土水泥用量每增（减）10kg，水泥水化热使混凝土的温度相对升（降）达１℃。因此在实际施工中，上部结构施工时，只要可以保证其下部结构混凝土强度在28d后继续增长，并在预计的时间内达到或超过设计强度即可。据据结构实际承受荷载的情况，对结构的刚度和强度进行复算，并取得设计和质检部门的认可后，可采用f45、f60或f90，替代f28作为混凝土的设计强度，这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少40～70kg／m3，混凝土的水化热温升相应减少4℃～7℃。
(3)选择适当的外加剂
当前，在施工中所用的混凝土大多数都为商品混凝土，因为在抗裂性以及大流动性的要求上有矛盾，因此，在选择商品混凝土中，应该尽可能的降低水灰比。商品混凝土由于有和易性与流动性的要求，导致混凝土的坍落度增加，水泥等级提高，水灰比增大，水泥用量、用水量、砂率均增加。骨料粒径减小，外加剂增加，导致混凝土的收缩及水化热都比以往有所增加。混凝土中水泥用量及等级的提高可以明显地增加强度，因此，在裂缝控制中，决定混凝土抗力的抗拉强度（即极限拉伸）的提高不足以弥补增大的水化热所带来的复杂影响。为了解决这些问题，合理地选择外加剂就显得十分重要了。
(二)外界环境
(1)出机温度。为了降低大体积混凝土总温升和减小结构的内外温差，控制出机温度是十分重要的。但目前施工中多选用商品混凝土，这在很大程度上保证了混凝土出机质量的统一，减小了因这一原因造成的温度裂缝的发生。
(2)二次振捣。实践证明，对浇筑后的混凝土进行二次振捣，能排除混凝土因泌水而在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度得意提高，从而提高抗裂性。混凝土二次振捣的时间应在混凝土初凝前这段时间内进行。具体到施工当中还应考虑水泥品种、周围温度、掺入外加剂的数量、种类等因素后，再决定二次振捣的时间。应注意的是，在确定二次振捣时间时，既要考虑技术上的合理，又要满足分层浇筑、循环周期的安排，在操作时间上要留有余地，避免由于这些失误而造成“冷接头”等质量问题。
(三)加强混凝土的养护和温度监测
对混凝土的养护对混凝土质量的保证是特别重要的，因此，一定要认真切实的做好。在工程中，通常采用自然养护，也就在在混凝土的表面通过盖薄膜或草、麻袋，确保混凝土的表面充分潮湿。在大体积混凝土的养护中，对凝土浇筑块体的内表温度和顶面以及底面温度，包括对室外的气温进行监测。依据最终的监测报告然后对养护措施作出调整，保证温控所要求的指标。在施工中，常见的混凝土温度测定仪通常都是进行24小时监控，通常监控期为15天。
如果要在高温条件下进行浇筑，可采取加冰的措施，可以对混凝土的拌合温度在一定程度上有效降低。另外，在浇筑中，一定要安排具有责任心以及技术好的人员，对现场随时出现的情况进行妥善处理。
对底板的养护和拆模时间最后适当延长，降湿和降温的时间和速度有效延缓，减少混凝土内外温差，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
结语
总之，我们在水利工程施工中，一定要充分认识到裂缝的出现对水利工程相关设施的危害性，采取各种合理的处理方法和有效的措施来预防裂缝的出现和发展，不断提高混凝土的浇筑质量，以满足施工要求，在实际的水利工程中加强分析，多采取些预防措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的，或者说控制在安全的范围内是完全可以做到的。
参考文献
[1]孙成城.大体积混凝土温度裂缝控制技术研究及工程实践[D].郑州大学,2006.
[2]蔡润梁.大体积混凝土温度裂缝控制技术研究与实践[D].武汉理工大学,2003.
[3]田文斌.浅析大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施[J]. 科技与企业,2012,15:204+206.
关键词：水利工程；大体积混凝土；施工温度；控制措施
中图分类号：TV5文献标识码： A
一、影响大体积混凝土温度裂缝产生的因素
(一)水泥的水化热反应
大体积混凝土内部热量的产生的主要来源就是水泥水化热，这也是导致混凝土温度裂缝的最主要因素之一。因为大体积混凝土截面比较厚，在混凝土内部水化热聚集不是很容易散失。因为结构自然散热，混凝土内部的最高温度实际上大多在混凝土浇筑后２～５天发生。在浇筑初期，混凝土的弹性以及强度模量通常都很低，由水化热引起的温度升高的约束不大，所以相应的温度应力也是比较小。但是，随着混凝土弹性模量的增高以及龄期的增长，对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大，以至产生很大的温度应力，当混凝土的抗拉强度不能够来抵抗温度应力时，于是就出现温度裂缝。
(二)外部环境条件和混凝土入模温度
大体积承台温度裂缝的重要因素就是对外部环境的控制影响，承台表面的大气流动、大气环境的温度、承台模板的材质等都会导致温度裂缝的出现。在进行大体积混凝土结构物的施工过程中，如果外界的温度越高，其浇筑温度也就很高，从而导致混凝土的结构中心温度也上升了。如果混凝土在浇筑之后，外界的气温下降之后，于是就造成了在混凝土的结构内外出现了较大的温差，形成一种较陡的温度梯度，在混凝土的内部通常会出现温度应力，以致于出现温度裂缝。因此，需要一定的措施来消除内部与外部的温差，以达到减小温度裂缝，实现温度裂缝控制的目标。
(三)混凝土的收缩与徐变
在对水泥进行水化过程中，通常混凝土都会发生体积的变化，相对普通水泥混凝土，很多都属于收缩变形。由于在混凝土中存在着孔隙和空隙，在这些空隙中存有大量的水，而水泥水化反应只需少量的水，如果空隙中多余的水在蒸发之后就会导致混凝土收缩，如果对收缩的变形进行约束，就会引起混凝土中的盈利，从而导致混凝土出现裂缝。混凝土的收缩变形机理比较復杂，同时，在一定程度上具有可逆性，如果在收缩之后，再一次处于饱和的状态，还是会膨胀到原来的体积。因此，干湿交替会引起混凝土的体积发生交替变化，对混凝土的裂缝控制相当不利。直到应力不发生变化的情况，通常，混凝土的应变随着时间而增长的特性被称之为徐变，混凝土的松弛和徐变同样也会对混凝土裂缝产生影响。
(四)约束条件
混凝土在变形中受到约束，是混凝土内产生裂缝及应力的主要原因。混凝土结构的约束可以分为两部分，分别是内约束和外约束，约束条件的强弱对混凝土内温度裂缝来说是很重要的一个因素。大体积混凝土结构的内约束就是混凝土的内部约束，通常是因为在混凝土的内部每个部分所产生的温度不同，从而引起的变形量不同，同时，因为对材料的连续性引起混凝土产生的进行相互约束。而外约束通常是外界条件对大体积混凝土结构的约束，例如地基对混凝土承台的所产生的约束等。在进行施工中，通过对外界条件进行改善，是减少大体积混凝土结构裂缝的有效方法之一。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施
对于大体积混凝土结构而言，为了对温度裂缝进行控制，一定要从混凝土施工中的养护、材质以及环境条件和进行施工管理上控制，以确保延缓混凝土降温速率、混凝土温升减少、混凝土的收缩减小，最终达到到控制裂缝的目的。
（一）原料的选择
(1)选择合适的水泥品种
在进行结构的施工中，由于结构的设计对材料的选择有很大的制约，混凝土的强度不可能会由于施工工作性能的优劣而产生增减，所以，在确保混凝土的强度基础上，怎样减小减小水化热这个问题就变得很重要。
混凝土温升的热源是水泥水化热，因此，通常选用低热的水泥品种，可以在一定程度上减少水化热，也就减少了混凝土的升温。
(2)减少水泥用量
实验数据表明，每立方米的混凝土水泥用量每增（减）10kg，水泥水化热使混凝土的温度相对升（降）达１℃。因此在实际施工中，上部结构施工时，只要可以保证其下部结构混凝土强度在28d后继续增长，并在预计的时间内达到或超过设计强度即可。据据结构实际承受荷载的情况，对结构的刚度和强度进行复算，并取得设计和质检部门的认可后，可采用f45、f60或f90，替代f28作为混凝土的设计强度，这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少40～70kg／m3，混凝土的水化热温升相应减少4℃～7℃。
(3)选择适当的外加剂
当前，在施工中所用的混凝土大多数都为商品混凝土，因为在抗裂性以及大流动性的要求上有矛盾，因此，在选择商品混凝土中，应该尽可能的降低水灰比。商品混凝土由于有和易性与流动性的要求，导致混凝土的坍落度增加，水泥等级提高，水灰比增大，水泥用量、用水量、砂率均增加。骨料粒径减小，外加剂增加，导致混凝土的收缩及水化热都比以往有所增加。混凝土中水泥用量及等级的提高可以明显地增加强度，因此，在裂缝控制中，决定混凝土抗力的抗拉强度（即极限拉伸）的提高不足以弥补增大的水化热所带来的复杂影响。为了解决这些问题，合理地选择外加剂就显得十分重要了。
(二)外界环境
(1)出机温度。为了降低大体积混凝土总温升和减小结构的内外温差，控制出机温度是十分重要的。但目前施工中多选用商品混凝土，这在很大程度上保证了混凝土出机质量的统一，减小了因这一原因造成的温度裂缝的发生。
(2)二次振捣。实践证明，对浇筑后的混凝土进行二次振捣，能排除混凝土因泌水而在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度得意提高，从而提高抗裂性。混凝土二次振捣的时间应在混凝土初凝前这段时间内进行。具体到施工当中还应考虑水泥品种、周围温度、掺入外加剂的数量、种类等因素后，再决定二次振捣的时间。应注意的是，在确定二次振捣时间时，既要考虑技术上的合理，又要满足分层浇筑、循环周期的安排，在操作时间上要留有余地，避免由于这些失误而造成“冷接头”等质量问题。
(三)加强混凝土的养护和温度监测
对混凝土的养护对混凝土质量的保证是特别重要的，因此，一定要认真切实的做好。在工程中，通常采用自然养护，也就在在混凝土的表面通过盖薄膜或草、麻袋，确保混凝土的表面充分潮湿。在大体积混凝土的养护中，对凝土浇筑块体的内表温度和顶面以及底面温度，包括对室外的气温进行监测。依据最终的监测报告然后对养护措施作出调整，保证温控所要求的指标。在施工中，常见的混凝土温度测定仪通常都是进行24小时监控，通常监控期为15天。
如果要在高温条件下进行浇筑，可采取加冰的措施，可以对混凝土的拌合温度在一定程度上有效降低。另外，在浇筑中，一定要安排具有责任心以及技术好的人员，对现场随时出现的情况进行妥善处理。
对底板的养护和拆模时间最后适当延长，降湿和降温的时间和速度有效延缓，减少混凝土内外温差，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
结语
总之，我们在水利工程施工中，一定要充分认识到裂缝的出现对水利工程相关设施的危害性，采取各种合理的处理方法和有效的措施来预防裂缝的出现和发展，不断提高混凝土的浇筑质量，以满足施工要求，在实际的水利工程中加强分析，多采取些预防措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的，或者说控制在安全的范围内是完全可以做到的。
参考文献
[1]孙成城.大体积混凝土温度裂缝控制技术研究及工程实践[D].郑州大学,2006.
[2]蔡润梁.大体积混凝土温度裂缝控制技术研究与实践[D].武汉理工大学,2003.
[3]田文斌.浅析大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施[J]. 科技与企业,2012,15:204+206.