【摘要】大体积混凝土已经愈来愈广泛的应用于大型设备基础、
桥梁工程、水利工程、地下室、框架和筏式基础、水泵房、沉箱、
沉井等施工方面。以此为背景，本文分析了大体积混凝土裂缝的主
要类型，在详细分析了大体积混凝土裂缝基本控制要点的基础上，
并结合实例工程，具体分析了大体积混凝土裂缝控制技术在实际中
的应用。研究结果对于处理类似大体积混凝土裂缝问题具有一定的
参考意义。
【关键词】建筑工程 ；大体积混凝土裂缝 ；控制技术
0. 引言
大体积混凝土目前尚无一个明确的定义，国外的定义也不尽
相同。日本建筑学会标准（JASS5）规定 ：“结构断面最小厚度在
80cm 以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之
差预计超过 25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会
（ACI）规定“ ：任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必
须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开
裂”。
我国混凝土结构施工规范认为 ：凡是结构物断面最小尺寸在
3m以上的混凝土块体，单面散热的结构断面最小尺寸在75cm以上，
双面散热在 100cm 以上，水化热引起的最高温度与外界气温之差，
预计超过 25℃的混凝土，均可称为大体积混凝土。
大体积、超大体积混凝土结构之所以产生裂缝的根源在于水泥
水化热蕴藏在混凝土结构中，导致内外温差应力超过混凝土本身抗
拉强度。由于混凝土导热性能较差，浇筑初期混凝土的强度和弹性
模量都很低，对于水化热引起的急剧温升约束不大，相应的温度应
力也较小，随着混凝土龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内
部降温收缩的约束也就愈来愈大，以致产生很大的拉应力，当混凝
土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时，便开始出现温度裂缝。
1. 混凝土裂缝种类
常见的大体积混凝土结构的裂缝有两种，分别为宏观裂缝与微
观裂缝两种，而宏观裂缝是由微观裂缝发展而成的。裂缝就其开裂
深度可分为表面的、贯穿的 ；就其在结构物表面形状可分为网状裂
缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等。
（1）微观裂缝
微观裂缝是指用肉眼看不见的，其宽度在 0.05mm 以下的裂缝，
其分布不规则，沿截面是不贯穿的。
（2）宏观裂缝
宏观裂缝是指用肉眼可以看见的，其宽度在 0.05mm 以上的裂
缝，它是微裂缝发展的结果这种裂缝有三种，分别为表面裂缝、深
层裂缝与贯穿裂缝。
2. 大体积混凝土基础裂缝控制的基本要点
通过裂缝形态及原因分析可以得知，控制裂缝应从以下几个方
面入手 ：
（1）控制混凝巨内外温差。根据规定，大体积混凝土内外温差
不应高于 25℃，内外温差越友，裂缝可能性与程度越严重。
（2）改善边界约束条件。通过合理的构造设计减少内部约束，
通过在地基与基础之间设置滑移层，减弱地基的外部约束作用。
（3）采用中、低热的水泥品种，防止大体积混凝土出现裂缝的
关键是尽量减少水泥用量，控制混凝土内部与表面的温差。减少水
泥用量的另一方法是提高粉煤灰用量，在满足强度和其他性能要求
的前提下，尽量降低水泥用量。
（4）控制混凝土温度峰值。峰值温度与环境温度之差决定温度
变形总量，峰值温度越高，温度变形量越大，可能引起的后果越严重。
（5）从混凝土基本性能角度控制混凝土硬化收缩量。不论是升
温阶段还是降温阶段，硬化收缩本身可以引起裂缝，同时会加剧温
度裂缝的程度。
（6）延缓降温阶段的温度递减速度，增加降温收缩阶段经历的
时间。一方面可以通过地基水分、气体的缓慢排出增加地基的塑性
变形 ；另一方面可以通过增加降温阶段时间增加混凝土较高温度状
态下的徐变变形量，减小基础降温阶段的收缩应力。
（7）加强温度测控，密切注视外界气温变化，妥善做好应急准备。
3. 工程应用实例
某工程建筑面积 3.5 万 m 2 ，框剪结构，10 层，高度 47m，抗
震按 8 度设防。3 座塔楼采用筏板基础，混凝土等级 C30，长、
宽、厚分别为 41m，20.6m，1.6m。采用斜面分层法纵向推进，每
层浇筑厚度 60cm，一次整体浇筑。混凝土初凝后二次抹压，终凝
后蓄水养护，蓄水厚度 150mm，蓄水 21d 后改为草袋覆盖洒水养
护。沿纵横对称轴设置测温孔，中心测温点位于 1/2 厚度处，每隔
6h 测温一次。同时测量中心温度及表面温度。施工期间环境气温
16 ～ 27℃。
计算混凝土拌合温度 t c ：
t c = ∑ t i w i C i / ∑ w i C i
式中，t i 为各全组材料拌合前的温度 ；w i 为混凝土各组分材料
用量 ；c i 为混凝土各组分量材料比热。
计算混凝土最大绝热温升 t h ：
t h =（w c +KF）Q/cρ
式中，w c 为水泥用量（kg/m 3 ）；F 为混凝土活性掺合料用量 ；
K 为掺合料折减系数，粉煤灰取 0.25 ～ 0.3 ；Q 为水泥 28d 水化热
（kJ/kg）；c 为混凝土比热，取 0.97（kj/kg•℃）ρ 为混凝土密度，
取 2400（kg/m 3 ）。
计算混凝土中心最高温度值 t max
t max =t 0 +0.1wc+0.02F
式中，t 0 为混凝土浇筑温度；w c 为每立方米混凝土水泥用量（kg/
m 3 ）；F 为每立方米混凝土粉煤灰用量（kg/m 3 ）。
经过实际测量，混凝土中心最高温度计算值与实测值基本接近，
内外温差最大值为 24℃，中心最高温度 64℃，出现在浇筑后 60h。
最高温度持续 12h 后开始下降，养护 21d 时温度下降到 34℃，混
凝土表面裂缝与贯通裂缝均未出现。
4. 大体积混凝土施工技术措施总结
通过资料研究并结合本工程，总结大体积混凝土基础施工技术
措施如下 ：
（1）采用中、低热的水泥品种，防止大体积混凝土出现裂缝的
关键是尽量减少水泥用量，控制混凝土内部与表面的温差 ；
（2）提高粉煤灰用量，发挥粉煤灰后期强度高的优势，28d 强
度改为 60d 强度 ；
（3）加大缓凝高效减水剂的掺量，这样降低水泥用量，充分利
用混凝土的后期强度 ；
（4）选择适宜的骨料，降低混凝土拌合温度。骨料遮阳储存，
必要时喷水雾降温 ；水中加冰降低水温 ；
（5）调整配合比控制混凝土的泌水量或采取措施减少水的蒸发，
使混凝土的泌水量略大于水的蒸发量，以减少收缩裂缝 ；
（6）对混凝土结构合理进行分缝分块 ；
（7）掺加适宜的外加剂，使混凝土温度均匀散发，延长水化热
时间，推迟热峰值 ；
（8）减少混凝土的收缩量，用膨胀剂补偿收缩 ；
（9）控制混凝土的出机温度和浇筑温度 ；
（10）表面蓄水养护，必要时采用内降外蓄法，在混凝土内部
设置循环水冷却管道，与表面蓄水形成循环系统 ；
（11）做好测温工作，合理布设测温点，同时测量内部温度、
表面温度和环境温度，随时调整养护状况 ；
（12）在垫层上铺设沥青油毡，在岩石地基上铺设 300mm 砂石
缓冲层，使基础收缩变形时能够与地基发生相对滑移。
5. 结束语
大体积混凝土温度裂缝的控制是一个复杂的问题，影响因素较
多。水泥水化热是大体积混凝土生产温度裂缝的主要因素，外界气
温变化的影响、约束条件与温度裂缝的关系、混凝土的收缩变形等
均是大体积温度裂缝产生的重要因素。在控制大体积混凝土温度裂
缝时应从产生温度裂缝的各个因素出发，从设计、施工、养护及温
控等各个环节加以控制，，设计出经济、简便的温控方案，以避免
温度裂缝的产生，并最终确保工程质量。
参考文献
[1] 邓磊 . 大体积混凝土裂缝控制技术的探讨 [J]. 建筑施工，
2012，03 ：197-198
[2] 路璐，李兴贵 . 大体积混凝土裂缝控制的研究与进展 [J].
水利与建筑工程学报，2012，01 ：146-150
[3] 贾磊峰 . 谈房建基础大体积混凝土裂缝控制措施 [J]. 山
西建筑，2013，01 ：85-86
桥梁工程、水利工程、地下室、框架和筏式基础、水泵房、沉箱、
沉井等施工方面。以此为背景，本文分析了大体积混凝土裂缝的主
要类型，在详细分析了大体积混凝土裂缝基本控制要点的基础上，
并结合实例工程，具体分析了大体积混凝土裂缝控制技术在实际中
的应用。研究结果对于处理类似大体积混凝土裂缝问题具有一定的
参考意义。
【关键词】建筑工程 ；大体积混凝土裂缝 ；控制技术
0. 引言
大体积混凝土目前尚无一个明确的定义，国外的定义也不尽
相同。日本建筑学会标准（JASS5）规定 ：“结构断面最小厚度在
80cm 以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之
差预计超过 25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会
（ACI）规定“ ：任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必
须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开
裂”。
我国混凝土结构施工规范认为 ：凡是结构物断面最小尺寸在
3m以上的混凝土块体，单面散热的结构断面最小尺寸在75cm以上，
双面散热在 100cm 以上，水化热引起的最高温度与外界气温之差，
预计超过 25℃的混凝土，均可称为大体积混凝土。
大体积、超大体积混凝土结构之所以产生裂缝的根源在于水泥
水化热蕴藏在混凝土结构中，导致内外温差应力超过混凝土本身抗
拉强度。由于混凝土导热性能较差，浇筑初期混凝土的强度和弹性
模量都很低，对于水化热引起的急剧温升约束不大，相应的温度应
力也较小，随着混凝土龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内
部降温收缩的约束也就愈来愈大，以致产生很大的拉应力，当混凝
土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时，便开始出现温度裂缝。
1. 混凝土裂缝种类
常见的大体积混凝土结构的裂缝有两种，分别为宏观裂缝与微
观裂缝两种，而宏观裂缝是由微观裂缝发展而成的。裂缝就其开裂
深度可分为表面的、贯穿的 ；就其在结构物表面形状可分为网状裂
缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等。
（1）微观裂缝
微观裂缝是指用肉眼看不见的，其宽度在 0.05mm 以下的裂缝，
其分布不规则，沿截面是不贯穿的。
（2）宏观裂缝
宏观裂缝是指用肉眼可以看见的，其宽度在 0.05mm 以上的裂
缝，它是微裂缝发展的结果这种裂缝有三种，分别为表面裂缝、深
层裂缝与贯穿裂缝。
2. 大体积混凝土基础裂缝控制的基本要点
通过裂缝形态及原因分析可以得知，控制裂缝应从以下几个方
面入手 ：
（1）控制混凝巨内外温差。根据规定，大体积混凝土内外温差
不应高于 25℃，内外温差越友，裂缝可能性与程度越严重。
（2）改善边界约束条件。通过合理的构造设计减少内部约束，
通过在地基与基础之间设置滑移层，减弱地基的外部约束作用。
（3）采用中、低热的水泥品种，防止大体积混凝土出现裂缝的
关键是尽量减少水泥用量，控制混凝土内部与表面的温差。减少水
泥用量的另一方法是提高粉煤灰用量，在满足强度和其他性能要求
的前提下，尽量降低水泥用量。
（4）控制混凝土温度峰值。峰值温度与环境温度之差决定温度
变形总量，峰值温度越高，温度变形量越大，可能引起的后果越严重。
（5）从混凝土基本性能角度控制混凝土硬化收缩量。不论是升
温阶段还是降温阶段，硬化收缩本身可以引起裂缝，同时会加剧温
度裂缝的程度。
（6）延缓降温阶段的温度递减速度，增加降温收缩阶段经历的
时间。一方面可以通过地基水分、气体的缓慢排出增加地基的塑性
变形 ；另一方面可以通过增加降温阶段时间增加混凝土较高温度状
态下的徐变变形量，减小基础降温阶段的收缩应力。
（7）加强温度测控，密切注视外界气温变化，妥善做好应急准备。
3. 工程应用实例
某工程建筑面积 3.5 万 m 2 ，框剪结构，10 层，高度 47m，抗
震按 8 度设防。3 座塔楼采用筏板基础，混凝土等级 C30，长、
宽、厚分别为 41m，20.6m，1.6m。采用斜面分层法纵向推进，每
层浇筑厚度 60cm，一次整体浇筑。混凝土初凝后二次抹压，终凝
后蓄水养护，蓄水厚度 150mm，蓄水 21d 后改为草袋覆盖洒水养
护。沿纵横对称轴设置测温孔，中心测温点位于 1/2 厚度处，每隔
6h 测温一次。同时测量中心温度及表面温度。施工期间环境气温
16 ～ 27℃。
计算混凝土拌合温度 t c ：
t c = ∑ t i w i C i / ∑ w i C i
式中，t i 为各全组材料拌合前的温度 ；w i 为混凝土各组分材料
用量 ；c i 为混凝土各组分量材料比热。
计算混凝土最大绝热温升 t h ：
t h =（w c +KF）Q/cρ
式中，w c 为水泥用量（kg/m 3 ）；F 为混凝土活性掺合料用量 ；
K 为掺合料折减系数，粉煤灰取 0.25 ～ 0.3 ；Q 为水泥 28d 水化热
（kJ/kg）；c 为混凝土比热，取 0.97（kj/kg•℃）ρ 为混凝土密度，
取 2400（kg/m 3 ）。
计算混凝土中心最高温度值 t max
t max =t 0 +0.1wc+0.02F
式中，t 0 为混凝土浇筑温度；w c 为每立方米混凝土水泥用量（kg/
m 3 ）；F 为每立方米混凝土粉煤灰用量（kg/m 3 ）。
经过实际测量，混凝土中心最高温度计算值与实测值基本接近，
内外温差最大值为 24℃，中心最高温度 64℃，出现在浇筑后 60h。
最高温度持续 12h 后开始下降，养护 21d 时温度下降到 34℃，混
凝土表面裂缝与贯通裂缝均未出现。
4. 大体积混凝土施工技术措施总结
通过资料研究并结合本工程，总结大体积混凝土基础施工技术
措施如下 ：
（1）采用中、低热的水泥品种，防止大体积混凝土出现裂缝的
关键是尽量减少水泥用量，控制混凝土内部与表面的温差 ；
（2）提高粉煤灰用量，发挥粉煤灰后期强度高的优势，28d 强
度改为 60d 强度 ；
（3）加大缓凝高效减水剂的掺量，这样降低水泥用量，充分利
用混凝土的后期强度 ；
（4）选择适宜的骨料，降低混凝土拌合温度。骨料遮阳储存，
必要时喷水雾降温 ；水中加冰降低水温 ；
（5）调整配合比控制混凝土的泌水量或采取措施减少水的蒸发，
使混凝土的泌水量略大于水的蒸发量，以减少收缩裂缝 ；
（6）对混凝土结构合理进行分缝分块 ；
（7）掺加适宜的外加剂，使混凝土温度均匀散发，延长水化热
时间，推迟热峰值 ；
（8）减少混凝土的收缩量，用膨胀剂补偿收缩 ；
（9）控制混凝土的出机温度和浇筑温度 ；
（10）表面蓄水养护，必要时采用内降外蓄法，在混凝土内部
设置循环水冷却管道，与表面蓄水形成循环系统 ；
（11）做好测温工作，合理布设测温点，同时测量内部温度、
表面温度和环境温度，随时调整养护状况 ；
（12）在垫层上铺设沥青油毡，在岩石地基上铺设 300mm 砂石
缓冲层，使基础收缩变形时能够与地基发生相对滑移。
5. 结束语
大体积混凝土温度裂缝的控制是一个复杂的问题，影响因素较
多。水泥水化热是大体积混凝土生产温度裂缝的主要因素，外界气
温变化的影响、约束条件与温度裂缝的关系、混凝土的收缩变形等
均是大体积温度裂缝产生的重要因素。在控制大体积混凝土温度裂
缝时应从产生温度裂缝的各个因素出发，从设计、施工、养护及温
控等各个环节加以控制，，设计出经济、简便的温控方案，以避免
温度裂缝的产生，并最终确保工程质量。
参考文献
[1] 邓磊 . 大体积混凝土裂缝控制技术的探讨 [J]. 建筑施工，
2012，03 ：197-198
[2] 路璐，李兴贵 . 大体积混凝土裂缝控制的研究与进展 [J].
水利与建筑工程学报，2012，01 ：146-150
[3] 贾磊峰 . 谈房建基础大体积混凝土裂缝控制措施 [J]. 山
西建筑，2013，01 ：85-86
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