大體積混凝土裂縫產生的主要影響因素

　　大體積混凝土由于截面大，水泥用量大，水泥水化釋放的水化熱會產生較大的溫度變化，由此形成的溫度應力是導致產生裂縫的主要原因。這種裂縫分為兩種:

　　① 大體積混凝土澆筑初期，水泥水化產生大量水化熱，使大體積混凝土的溫度很快上升。但由于大體積混凝土表面散熱條件較好，熱量可以向大氣中散發，因而溫度上升較少;而大體積混凝土內部由于散熱條件較差，熱量散發少，因而溫度上升較多，內外形成溫度梯度，形成內外約束。結果大體積混凝土內部產生壓應力，面層產生拉應力，當該拉應力超過大體積混凝土的抗拉強度時，大體積混凝土表面就產生裂縫。

　　② 大體積混凝土澆筑后數日，水泥水化熱基本上已釋放，大體積混凝土從最高溫逐漸降溫，降溫的結果引起大體積混凝土收縮，再加上由于大體積混凝土中多余水份蒸發、碳化等引起的體積收縮變形，受到地基和結構邊界條件的約束(外約束)，不能自由變形，導致產生溫度應力(拉應力)，當該溫度應力超過大體積混凝土抗拉強度時，則從約束面開始向上開裂形成溫度裂縫。如果該溫度應力足夠大，嚴重時可能產生貫穿裂縫。

　　大體積混凝土施工階段產生的溫度裂縫，是其內部矛盾發展的結果。一方面是大體積混凝土由于內外溫差產生應力和應變，另一方面是結構的外約束和大體積混凝土各質點間的約束(內約束)阻止這種應變。一旦溫度應力超過大體積混凝土能承受的抗拉強度，就會產生裂縫。上述大體積混凝土溫度應力的大小取決于水泥、水化熱、拌合澆筑溫度、大氣溫度、收縮變形及當量溫度等因素，同時它與大體積混凝土的降溫散熱條件和硅升降溫速密切相關的，而大體積混凝土抗拉強度的提高與大體積混凝土本身材料性能有關，此外還與施工方案及配筋等因素有關。

　　水泥水化熱

　　水泥在水化過程中要產生一定的熱量，是大體積混凝土內部熱量的主要來源。

　　由于大體積混凝土截面厚度大，水化熱聚集在結構內部不易散失，所以會引起急驟升溫。水泥水化熱引起的絕熱溫升，與混凝土單位體積內的水泥用量和水泥品種有關，并隨混凝土的齡期按指數關系增長，一般在10d左右達到最終絕熱溫升，但由于結構自然散熱，實際上混凝土內部的最高溫度，大多發生在混凝土澆筑后的3~5d。

　　大體積混凝土的導熱性能

　　熱量在大體積混凝土內傳遞的能力反映在其導熱性能上。大體積混凝土的導熱系數越大，熱量傳遞率就越大，則其與外界熱交換的效率也越高，從而使大體積混凝土內最高溫升降低。同時也減小了大體積混凝土的內外溫差。可以預計，導熱性能越好，熱峰值出現的時間也相應提前。中部最高溫度的熱峰值及熱峰值出現的時間與板厚密切有關。顯見，板越厚，中部點散熱較少，熱峰值也越高，中部受外界溫降影響所需時間就越長，峰值出現的時間也要晚一些。

　　大體積混凝土的導熱性能較差，澆筑初期，混凝土的彈性模量和強度都很低，對水化熱急劇溫升引起的變形約束不大，溫度應力較小。隨著混凝土齡期的增長，彈性模量和強度相應提高，對混凝土降溫收縮變形的約束愈來愈強，即產生很大的溫度應力，當大體積混凝土的抗拉強度不足以抵抗該溫度應力時，便開始產生溫度裂縫。

　　外界氣溫變化

　　大體積混凝土結構施工期間，外界氣溫的變化對大體積混凝土開裂有重大影響。大體積混凝土的內部溫度是澆筑溫度(既大體積混凝土的入模溫度，它是大體積混凝土水化熱溫升的基礎，可以預見，大體積混凝土的入模溫度越高，它的熱峰值也必然越高。工程實踐中在高溫季節澆筑常采用鋼筋預冷，加冰拌和等措施來降低澆筑溫度，控制大體積混凝土最高溫升，原因在此)。水化熱的絕熱溫升和結構散熱降溫等各種溫度的疊加之和。

　　外界氣溫愈高，大體積混凝土的澆筑溫度也愈高;若外界溫度下降，會增加大體積混凝土的降溫幅度，特別在外界氣溫驟降時，會增加外層大體積混凝土與內部大體積混凝土的溫度梯度，這對大體積混凝土極為不利。

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