控制温度裂缝的技术措施
出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第651页（15037字）
实践经验表明，现有大体积结构的裂缝，绝大多数是由温度裂缝原因而产生的。防止产生温度裂缝是大体积混凝土研究的重要课题，我国自20世纪60年代开始进行研究，目前已积累了很多成功的经验。工程上常用的防止混凝土裂缝的措施主要有：(1)采用中、低热的水泥品种；(2)对混凝土结构合理进行分缝分块；(3)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)掺加适宜的外加剂；(5)选择适宜的集料；(6)控制混凝土的出机温度和浇筑温度；(7)预埋水管、通水冷却，降低混凝土的内部温升；(8)采取表面保护、保温隔热措施，降低内外温差；(9)采取防止大体积混凝土裂缝的结构措施等。
在结构工程的设计与施工中，对于大体积混凝土结构，为防止其产生温度裂缝，除需要在施工前认真进行温度计算外，还要做到在施工过程中采取一系列有效的技术措施。根据我国的大体积混凝土施工经验，应着重从控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩变形、提高混凝土极限抗拉应力值、改善混凝土约束条件、完善构造设计和加强施工中的温度监测等方面采取技术措施。以上各项技术措施并不是孤立的，而是相互联系、相互制约的，设计和施工中必须结合实际、全面考虑、合理采用，才能收到良好的效果。
从控制裂缝的观点来讲，混凝土表面裂缝危害较小，而贯穿性裂缝危害很大，因此，在大体积混凝土施工中，重点是控制混凝土贯穿裂缝的开展。
(一)水泥品种选择和用量控制
大体积混凝土结构引起裂缝的原因很多，其主要原因是：混凝土的导热性能较差，水泥水化热的大量积聚，使混凝土出现早强温升和后期降温现象。因此，控制水泥水化热引起的温升，即减少混凝土内外温差，对降低温度应力、防止产生温度裂缝将起到釜底抽薪的作用。
1．选用中热或低热的水泥品种
混凝土升温的热源主要是水泥在水化反应中产生的水化热，因此选用中热或低热水泥品种，是控制混凝土温升的最根本方法。如强度等级为42．5MPa的矿渣硅酸盐水泥，其3d的水化热为180kJ／kg；而强度等级为42．5MPa的普通硅酸盐水泥，其3d的水化热却高达250kJ／kg；强度等级为42．5MPa的火山灰质硅酸盐水泥，其3d内的水化热仅为同强度等级普通硅酸盐水泥的60%。根据对某大型基础对比试验表明：选用强度等级为42．5MPa的硅酸盐水泥，比选用强度等级为42．5MPa的矿渣硅酸盐水泥，3d内水化热平均升温高5～8℃。
目前，在大体积混凝土中所用的水泥品种有：普通硅酸盐水泥(须掺加适量的粉煤灰)、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、低热粉煤灰硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥等。
2．选用适宜的水泥用量
作为整体结构，由于大体积混凝土所需要的强度是不高的，所以对水泥的强度要求并不高。在配制大体积混凝土中，通常会遇到用高强度水泥配制低强度等级混凝土的问题，这就往往需要在施工现场采取掺加适量活性矿物掺合料或严格控制水泥用量的措施。一般情况下，大体积混凝土的单位水泥用量在内部应取其最小用量，日本规定为140kg／m3左右，我国试验结果表明不超过150kg／m3，这样有利于降低水化热；在外部的混凝土应取较高用量，但也不宜超过300kg／m3，这样对降低大体积混凝土内外部由于水化热引起的温度应力，以及保证大体积混凝土的使用强度和耐久性是有利的。
3．选用适宜的水泥细度
水泥的细度虽然对水泥水化热量多少影响不大，但却能显着影响水泥水化放热的速率。据试验，比表面积每增加100cm2／g，1d的水化热增加17～21J／g，7d和28d约增加4～12J／g。但也不能片面地放宽水泥的粉磨细度，否则强度下降过多，反而不得不提高单位体积混凝土中的水泥用量，以导致水泥的水化放热速率虽然较小，但混凝土的放热量反而增加。因此，低热水泥的细度，一般与普通水泥相差不大，只有在确实需要时，水泥的细度才能进行适当调整。
4．充分利用混凝土的后期强度
根据大量的试验资料表明，每立方米混凝土中的水泥用量，每增减10kg其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。因此，为控制混凝土温升，降低温度应力，避免温度裂缝，一方面在满足混凝土强度和耐久性的前提下，尽量减少水泥的用量，对于普通混凝土控制在每立方米混凝土水泥用量不超过400kg；另一方面可根据结构实际承受荷载的情况，对结构的强度和刚度进行复核，并取得设计单位、监理单位和质量检查部门的认可后，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左右，混凝土水化热温升也相应降低4～7℃。
结构工程中的大体积混凝土，大多采用矿渣硅酸盐水泥，其水泥熟料矿物含量要比硅酸盐水泥少得多，而且混合材料中的活性氧化硅、活性氧化铝与氢氧化钙、石膏的作用，在常温下进行比较缓慢，早期强度(3d和7d)较低，但在硬化后期(28d以后)，由于水化硅酸钙凝胶数量增多，使水泥石强度不断增长，最后甚至能超过同标号的普通硅酸盐水泥，对利用其后期强度非常有利。如上海宝山钢铁厂、亚洲宾馆、新锦江宾馆、浦东煤气厂筒仓等工程大型基础，都采用了f45或f60作为混凝土设计强度，C20～C40的混凝土，其f60比f28平均增长12%～26．2%。
(二)掺加外加料
大体积混凝土的浇筑，由于工程量较大、施工要求高、施工工期紧，所以很多工程采用泵送混凝土。
泵送混凝土的拌合物一般应具备三个特征：(1)在输送管壁形成水泥浆或水泥砂浆的润滑层，使混凝土拌合物具有在管道中顺利滑动的流动性。(2)为了能在各种形状和尺寸的输送管内顺利输送，混凝土拌合物要具备适应输送管形状和尺寸变化的变形性。(3)为使泵送混凝土在施工过程中不产生离析而造成堵塞，拌合物应具备压力变化和位置变动的抗分离性。
由于影响泵送混凝土性能的因素很多，如砂石的种类、品质和级配，用量、砂率、坍落度、外掺料等。因此，为了满足混凝土具有良好的泵送性，在进行混凝土配合比设计中，不能用单纯增加水泥浆的方法，这样不仅会增加水泥用量，增大混凝土的收缩，而且还会使水化热升高，更容易引起裂缝。工程实践证明，在施工中优化混凝土级配，掺加适量的外加料，以改善混凝土的特性，是大体积混凝土施工中的一项重要技术措施。混凝土中常用的外加料主要是外加剂和外掺料。
1．掺加外加剂
国内外常用的大体积混凝土外加剂，主要有引气减水剂和缓凝剂。
(1)引气减水剂
在大体积混凝土中，掺加一定量的引气减水剂，在保持混凝土强度不变时，不仅可降低水泥用量的10%～15%，而且还可引入3%～6%的空气，从而改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土的抗冻性和抗渗性。
(2)缓凝剂
在大体积混凝土施工时，掺入适量的缓凝剂，可以防止施工裂缝的生成。并能延长振捣和散发热量的时间。在大体积混凝土中，水化放热不易消散，容易造成较大的内外温差，引起混凝土的开裂。掺入适量的缓凝剂后，可使水泥水化放热速率减慢，有利于热量的消散，使混凝土内部的温升降低，这对避免产生温度裂缝是有利的。
大体积混凝土施工中常用的缓凝剂有：①羟基羧酸盐(酒石酸及其盐、柠檬酸及其盐等)；②多羟基碳水化合物(如糖蜜、多元醇等)；③木质素系物质(如木质素磺酸钙、木质素磺酸钠等)；④无机化合物(如Na3PO4、Na2B4O7等)。
在我国大体积混凝土的实际工程中，常掺加的外加剂主要是木质素磺酸钙(简称木钙)。木钙属阴离子表面活性剂，它对水泥颗粒有明显的分散效应，并能使水的表面张力降低。因此，在泵送混凝土中掺入水泥质量的0．2%～0．3%，它不仅能使混凝土的和易性有明显的改善，而且可减少10%左右的拌合水，混凝土28d的强度可提高10%～20%；若不减少拌合水，坍落度可提高10cm左右；若保持强度不变，可节省水泥10%，从而可降低水化热。
2．掺加外掺料
大体积混凝土工程经验表明，在大体积混凝土中掺加适量的活性混合材料，既可以降低水泥用量，又可降低大体积混凝土的水化热温升。常用的活性混合材料有粉煤灰、火山灰等。
(1)粉煤灰
大量试验证明，在混凝土中掺入一定量的粉煤灰后，除了粉煤灰本身的火山灰活性作用，生成硅酸盐凝胶，作为胶凝材料的一部分起增强作用外，在混凝土用水量不变的条件下，由于粉煤灰颗粒呈球状并具有“滚珠效应”，可以起到显着改善混凝土和易性的效能。若保持混凝土拌合物原有的流动性不变，则可减少单位用水量，从而可提高混凝土的密实性和强度。由此可见，在混凝土中掺入适量的粉煤灰，不仅可满足混凝土的可泵性，而且还可以降低混凝土的水化热。
粉煤灰的粒度组成是影响粉煤灰质量的主要指标。其中，各种粒度的相对比例，由于原煤种类、煤粉细度以及燃烧条件不同，可以产生很大的差异。一般认为，粉煤灰越细，球形颗粒越多，组合粒子越少，而且水化反应的界面增加，容易激发粉煤灰的活性，从而提高混凝土的强度。我国规定，粉煤灰的细度以0．08mm方孔筛筛余不超过8%为宜。
粉煤灰的烧失量，也是影响粉煤灰质量的重要指标。烧失量过大，对于粉煤灰的质量是有害的。未燃炭粒粗大、多孔，含碳量大的粉煤灰掺入混凝土后，则需要较大的用水量，大大降低混凝土的强度。另外，未燃尽的炭遇水后，在表面形成一层憎水薄膜，阻碍水分向粉煤灰颗粒内部渗透，从而影响Ca(OH)2与活性氧化物的作用，降低粉煤灰的活性。未燃尽的炭在空气中不断氧化挥发，并吸收水分，使混凝土体积膨胀。所以，未燃尽炭也是造成混凝土体积变化及造成混凝土的大气稳定性降低的有害因素。我国规定，粉煤灰的烧失量不应大于8%。
大体积混凝土掺加粉煤灰分为“等量取代法”和“超量取代法”两种。前者是用等体积的粉煤灰取代水泥的方法，取代量应非常慎重。后者是一部分粉煤灰取代等体积水泥，超量部分粉煤灰则取代等体积砂子，它不仅可获得强度增加效应，而且可以补偿粉煤灰取代水泥所降低的早期强度，从而保持粉煤灰掺入前后的混凝土强度等效。
(2)火山灰质混合材料
火山灰质混合材料是泛指火山灰一类的物质，按其化学成分和矿物结构不同，可分为：含水硅酸质、铝硅玻璃质、烧黏土质等。由于我国火山灰资源相当丰富，因此，火山灰是值得利用的一种很好的活性材料。
(三)集料的选择
大体积混凝土所需的强度并不是很高的，所以组成混凝土的砂石料比高强混凝土要高，约占混凝土总质量的85%，正确选用砂石料对保证混凝土质量、节约水泥用量、降低水化热量、降低工程成本是非常重要的。集料的选用应根据就地取材的原则，首先考虑成本较低、质量优良、满足要求的天然砂石料。根据国内外对人工砂石料的试验研究和生产实践，证明采用人工集料也可以做到经济实用。
1．粗集料的选择
结构工程的大体积混凝土，宜优先选择以自然连续级配的粗集料配制。这种连续级配粗集料配制的混凝土，具有较好的和易性、较少的用水量、节约水泥用量、较高的抗压强度等优点。在选择粗集料粒径时，可以根据施工条件和材料供应，尽量选用粒径较大、级配良好的石子。
根据有关试验结果证明，采用5～40mm石子比采用5～20mm石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比的情况下，水泥用量可节约20kg左右，混凝土温升可降低2℃。
选用较大集料粒径，确实有很大优越性。但是，集料粒径增大后，容易引起混凝土的离析，影响混凝土的质量。为了达到预定的要求，同时又要发挥水泥最有效的作用，粗集料有一个最佳的最大粒径。对于结构工程的大体积混凝土，粗集料的最大粒径不仅与施工条件和工艺有关，而且与结构物的配筋间距、模板形状等有关。
因此，进行混凝土配合比设计时，必须进行优化级配设计，施工时要加强搅拌，细心浇筑和认真振捣。在一般情况下，粗集料的最大粒径不应超过钢筋净间距的2／3，构件断面最小尺寸的1／4，素混凝土板厚的1／2。
用于大体积混凝土的粗集料技术质量要求如表11－6所示。其级配选择可参考表11－7中的数值。
表11－6 大体积混凝土用粗集料技术质量要求
表11－7 大体积混凝土用粗集料级配选择参考值
2．细集料的选择
大体积混凝土中的细集料，应符合《普通混凝土用砂质量标准及试验方法》中的规定，砂子的技术质量要求如表11－8所示。以采用优质的中、粗砂为宜，细度模数宜在2．6～2．9范围内。根据有关试验资料证明，当采用细度模数为2．79、平均粒径为0．381mm的中粗砂时，比采用细度模数为2．12、平均粒径为0．336mm的细砂，每立方米混凝土可减少水泥用量28～35kg，减少用水量20～25kg，这样就降低了混凝土的温升和减小了混凝土的收缩。
表11－8 大体积混凝土用细集料技术质量要求
目前，大体积混凝土广泛采用泵送法施工，泵送混凝土的输送管道形式很多，既有直管又有锥形管、弯管和软管。当通过锥形管和弯管时，混凝土颗粒间的相对位置就会发生变化，此时，如果混凝土中的砂浆量不足，很容易发生堵管现象。所以，在混凝土配合比设计时，可适当提高砂率；但若砂率过大，将对混凝土的强度产生不利影响。因此，在满足混凝土可泵性的前提下，尽可能选用较小的砂率。
3．集料的质量要求
集料是混凝土的骨架，集料的质量如何，直接关系到混凝土的质量。所以，集料的质量技术要求，应符合国家标准的有关规定。混凝土试验表明，集料中的含泥量多少是影响混凝土质量的最主要因素。若集料中含泥量过大，它对混凝土的强度、干缩、徐变、抗渗、抗冻融、抗磨损及和易性等性能都产生不利的影响，尤其会增加混凝土的收缩，引起混凝土抗拉强度的降低，对混凝土的抗裂更是十分不利。因此，在大体积混凝土施工中，对粗细集料的质量要求，一定要符合国家的规定，特别是对其含泥量、黏土含量要严格控制。
(四)控制混凝土出机温度和浇筑温度
为了降低大体积混凝土的总温升，减小结构物的内外温差，控制混凝土的出机温度与浇筑温度同样非常重要。
1．控制混凝土的出机温度
根据搅拌前混凝土原材料总的热量与搅拌后混凝土总的热量相等的原理，可用以下公式计算混凝土的出机温度T0：
式中 Cs，Cg，Cc，Cw——分别为砂、石、水泥和水的比热(J／kg·℃)；
Ws，Wg，Wc，Ww——分别为每立方混凝土中砂、石、水泥和水的用量(kg)；
Ts，Tg，Tc，Tw——分别为砂、石、水泥和水的拌合温度(℃)；
Qs，Qg——分别为砂、石的含水量(%)。
计算时一般取：Cs=Cg=Cc=800(J／kg·℃)；Cw=4000(J／kg·℃)。
由以上计算公式可以看出，在混凝土原材料中，砂石的比热比较小，但占混凝土总质量的85%左右；水的比热较大，但它占混凝土总质量的6%左右。因此，对混凝土出机温度影响最大的是石子的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。为了降低混凝土的出机温度，其最有效的办法就是降低砂、石的温度。降低砂石温度的方法很多，如在气温较高时，为防止太阳的直接照射，可在砂石堆料场搭设简易的遮阳装置，砂石温度可降低3～5℃；如大型水电工程葛洲坝工程，在拌合前用冷水冲洗粗集料，在储料仓中通冷风预冷，再加上冰屑拌合，使混凝土的出机温度达到7℃的要求。
2．控制混凝土浇筑温度
混凝土从搅拌机出料后，经搅拌车或其他工具运输、卸料、浇筑、平仓、振捣等工序后的混凝土温度称为混凝土浇筑温度。
在有条件的情况下，混凝土的浇筑温度越低，对于降低混凝土内外温差越有利。关于混凝土浇筑温度控制，各国都有明确的规定。如美国在ACI施工手册中规定不超过32℃；日本土木学会施工规程中规定不得超过30℃；日本建筑学会钢筋混凝土施工规程中规定不得超过35℃；我国有些规范中提出不得超过25℃，否则必须采取特殊技术措施。
土建工程不同于水利工程的大体积混凝土，浇筑温度对结构物的内外温差影响不十分显着，因此，对主要受早期温度应力影响的结构物，没有必要对浇筑温度控制过严。如上海宝山钢铁总厂施工的七个大体积钢筋混凝土基础，其中有四个基础混凝土的浇筑温度达32～35℃均未出影响混凝土质量的问题。但是，考虑到温度过高会引起混凝土较大的干缩，同时给浇筑也带来一些不利影响，适当控制混凝土的浇筑温度还是有必要的。根据工程实践，建议混凝土最高浇筑温度控制在35℃为宜，这就要求在常规施工情况下，应该合理选择浇筑时间，完善浇筑工艺，加强对混凝土的养护。
(五)延缓混凝土的降温速率
根据实践经验，大体积混凝土中产生的裂缝，绝大多数为表面裂缝。而这些表面裂缝的大多数，又是在经受寒潮冲击或越冬时经受长时间的剧烈降温后产生的。所以，在施工时若能减少混凝土的暴露面和暴露时间，就可以使这些混凝土面减小遭遇寒潮冲击，并在越冬时避免直接接触寒冷空气，从而减小产生裂缝的可能性。
大体积混凝土浇筑后，加强表面的保湿、保温养护，对防止混凝土产生裂缝具有重大作用。保湿、保温养护的目的有三个：第一，减小混凝土的内外温差，防止出现表面裂缝；第二，防止混凝土骤然受冷，避免产生贯穿裂缝；第三，延缓混凝土的冷却速度，以减小新老混凝土的上下层约束。总之，在混凝土浇筑之后，以适当的材料加以覆盖，采取保湿和保温措施，不仅可以减少升温阶段的内外温差，防止产生表面裂缝，而且可以使水泥顺利水化，提高混凝土的极限拉伸值，防止产生过大的温度应力和温度裂缝。
大体积表面保湿、保温材料的厚度，可根据热交换原理按下式计算：
式中 δ——保温材料的厚度(m)；
h——混凝土结构的厚度(m)；
λ——保温材料的导热系数[W／(m·K)]，不同保温材料的λ值见表11－9；
λc——混凝土的导热系数[可取2．3W／(m·K)]；
T2——混凝土的表面温度(℃)；
Tmax——混凝土的最高温度(℃)；
Tg——混凝土达到Tmax(浇筑后3～5d)时的大气平均温度(℃)；
K——传热系数的修正值，K值见表11－10。
表11－9 各种保温材料的导热系数λ值
表11－10 传热系数的修正值K
混凝土终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，采取蓄水养护是一种较好的方法。我国在许多工程曾经采用，并取得良好的效果。水的导热系数为0．58W／(m·K)，具有一定的隔热保温作用，这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中心和表面的温度差值，从而可找到混凝土的裂缝开展。当采用蓄水养护时，可按下式计算混凝土表面的蓄水深度：
式中 ha——混凝土表面的蓄水深度(m)；
R——热阻系数(K／W)；
λw——水的导热系数，可取0．58W／(m·K)。
根据热交换原理，每立方米混凝土在规定时间内，其内部中心温度降低到表面温度时放出的热量，等于混凝土在此养护期间散发到大气中的热量。此时混凝土表面所需的热阻系数，可按下式计算：
式中 R——混凝土表面的热阻系数(K／W)；
X——混凝土维持到指定温度的延续时间(h)；
M——混凝土结构表面系数(I／m)；
F——混凝土结构物与大气接触的表面面积(m2)；
V——混凝土结构物的体积(m3)；
Tmax——混凝土中心最高温度(℃)；
T2——混凝土表面的温度(℃)；
K——传热系数修正值，蓄水养护取1．3；
700——混凝土的热容量，即比热与表观密度的乘积[kJ／(m2·K)]；
Tj——混凝土浇筑、振捣完毕开始养护时的温度(℃)；
Qc——每立方米混凝土中的水泥用量(kg)；
W——混凝土在指定龄期内水泥的水化热(kJ／kg)。
(六)提高混凝土的极限拉伸值
混凝土的收缩值和极限拉伸值，除与水泥用量、集料品种和级配、水灰比、集料含泥量等因素有关外，还与施工工艺和施工质量密切相关。因此，通过改善混凝土的配合比和施工工艺，可以在一定程度上减少混凝土的收缩和提高混凝土的极限拉伸值εp，这对防止产生温度裂缝也可起到一定的作用。
大量施工现场试验证明，对浇筑后未初凝的混凝土进行二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小混凝土内部微裂，增加混凝土的密实度，使混凝土的抗压强度提高10%～20%，从而可提高混凝土的抗裂性。
混凝土二次振捣有严格的时间标准，二次振捣的恰当时间是指混凝土振捣后尚能恢复到塑性状态的时间，这是二次振捣的关键，又称为振动界限。掌握二次振捣恰当时间的方法，一般有以下两种：
(1)将运转着的振捣棒以其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣，混凝土在振捣棒慢慢拔出时能自行闭合，不会在混凝土中留下孔穴，则可以认为此时施加二次振捣是适宜的。
(2)为了准确地判定二次振捣的适宜时间，国外一般采用测定贯入阻力值的方法进行判定。当标准贯入阻力值在未达到350N／cm2以前，再进行二次振捣是有效的，不会损伤已成型的混凝土，对应的立方体试块强度约为25N／cm2，对应的压痕仪强度值约为27N／cm2。
由于采用二次振捣的最佳时间与水泥品种、水灰比、坍落度、外加剂种类、施工温度和振捣条件等有关，因此，在实际工程正式采用二次振捣前必须经试验确定。在最后确定二次振捣时间时，既要考虑技术上的合理性，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。
在传统混凝土搅拌工艺过程中，水分直接湿润石子的表面；在混凝土成型和静置过程中，自由水进一步向石子与水泥砂浆界面集中，形成石子表面的水膜层。在混凝土硬化后，由于水膜层的存在而使界面过渡层疏松多孔，削弱了石子与硬化水泥砂浆之间的黏结，形成混凝土中最薄弱的环节，从而对混凝土的抗压强度和其他物理力学性能产生不良的影响。
改善混凝土的搅拌工艺，可以提高混凝土的极限拉伸值，减少混凝土的收缩。为了进一步提高混凝土的质量，可采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌新工艺，这样不仅可有效地防止水分向石子与水泥砂浆界面的集中，使硬化后的界面过渡层的结构致密，黏结强度增强，而且可使混凝土强度提高10%左右，相应地也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。实践证明，当混凝土强度基本相同时，可减少7%左右的水泥用量，从而也减少了水化热。
(七)改善边界约束和构造设计
防止大体积混凝土产生温度裂缝，除可以采取以上施工技术措施外，在改善边界约束和构造设计方面也可采取一些技术措施。如合理分段浇筑、设置滑动层、避免应力集中、设置缓冲层、合理配筋、设应力缓和沟等。
1．合理分段浇筑
当大体积混凝土结构的尺寸过大，通过计算证明整体一次浇筑会产生较大温度应力，有可能产生温度裂缝时，则可与设计单位协商，采用合理分段浇筑，即增设“后浇带”的方法进行浇筑。
用“后浇带”分段施工时，其计算是将降低温差和收缩应力分为两部分。在第一部分内结构被分成若干浇筑段，使之能有效地减小温度和收缩应力；在施工后期再将这若干段浇筑成整体，继续承受第二部分降温温差和收缩的影响。“后浇带”的间距，在正常情况下为20～30m，保留时间一般不宜小于40d，带宽以70～100cm为宜，其混凝土强度等级比原结构提高5～10N／mm2，湿养护不得少于15d。“后浇带”的构造和形式，如图11－16所示。
图11－16 “后浇带”构造图
(a)平接式；(b)T字式；(c)企口式
2．合理配置钢筋
在一般常温和允许应力状态下，钢的性能是比较稳定的，其与混凝土的热膨胀系数相差不大，因而在温度变化时，钢与混凝土之间的内应力很小，而钢的弹性模量比混凝土的弹性模量大6～16倍。当混凝土的强度达到极限强度、变形达到极限拉伸值时，应力开始转移到钢筋上，从而可以避免裂缝的开展。
在构造方面进行合理配置钢筋，对提高混凝土结构的抗裂性有很大作用。工程实践证明，当混凝土墙板的厚度为400～600mm时，采取增加配置构造钢筋的方法，可使构造筋起到温度筋的作用，能有效地提高混凝土的抗裂性能。
配置的构造钢筋应尽可能采用小直径、小间距，例如配置直径6～14mm、间距控制在100～150mm。按全截面对称配筋是最合理的，这样可大大提高抵抗贯穿性开裂的能力。若进行全截面对称配筋，配筋率应控制在0．3%～0．5%之间。
对于大体积混凝土，构造筋对控制贯穿性裂缝作用不太明显，但沿混凝土表面配置钢筋，可提高面层抗表面降温的影响和干缩。
3．设置滑动层
混凝土由于边界存在约束才会产生温度应力，如果在与外约束的接触面上全部设置滑动层，则结构的计算长度可折减约一半。为此，若遇到约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层时，可在接触面上设置滑动层，对减小温度应力将起到显着作用。
滑动层的做法有：涂刷两道热沥青加铺一层沥青油毡，或铺设10～20mm厚的沥青砂，或铺设50mm厚的砂或石屑层等。
4．避免应力集中
在结构的孔洞周围、变断面转角部位、转角处等，由于温度变化和混凝土收缩，会产生应力集中而导致混凝土裂缝。为此，可在孔洞四周增配斜向钢筋、钢筋网片；在变断面处避免断面突变，可作局部处理使断面逐渐过渡，同时增配一定量的抗裂钢筋，这对防止裂缝产生是有很大作用的。
5．设置缓冲层
设置缓冲层，即在高、低底板交接处、底板地梁处等，用30～50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料作垂直隔离，以缓冲基础收缩时的侧向压力。缓冲层构造如图11－17所示。
图11－17 缓冲层示意图
(a)高、低底板交接处；(b)底板地梁处
6．设置应力缓和沟
设置应力缓和沟，这是日本清水建筑工程公司研究成功的一种防止大体积混凝土开裂的新方法，即在混凝土结构的表面，每隔一定距离(结构厚度的1／5)设置一条沟。设置应力缓和沟后，可将结构表面的拉应力减少20%～50%，能有效地防止表面裂缝。我国已用于直径60m、底板厚3．5～5．0m、容量1．6m3的地下罐工程，并取得良好效果。应力缓和沟的形式，如图11－18所示。
图11－18 应力缓和沟形式
1－应力缓和沟
(八)加强施工监测工作
在大体积混凝土的凝结硬化过程中，及时摸清大体积混凝土不同深度温度场升降的变化规律，随时监测混凝土内部的温度情况，对于有的放矢地采取相应的技术措施，确保混凝土不产生过大的温度应力，避免温度裂缝的发生，具有非常重要的作用。
监测混凝土内部的温度，可采用在混凝土内部不同部位埋设铜热传感器，用混凝土温度测定记录仪进行施工全过程的跟踪监测。混凝土温度测定记录仪，是以XQC－300大型长图自动平衡记录仪和WZG－010铜热电阻温度传感器作为基本测温单元，并加装“定时全自动扩展”装置组合而成，将XQC－300平衡记录仪原来的12个点测温能力提高到108个点，能做到全面、及时、均匀地控制大体积混凝土温度情况。
混凝土温度测定记录仪，是以测定电阻变化来显示温度的仪器，其基本原理是电桥平衡方式：被测的传感器(WZG－010)作为信号源，组成电桥的一臂，电桥输出的误差信号经放大后，驱动可逆电机，从而通过一组传动系统带动指示机构及电桥中滑线电阻相接触的滑动臂，直至电桥趋于平衡为止。记录仪连接着打印系统，将各测点温度打印在记录纸上，可以直接读数。
为了准确地了解混凝土内部温度场的分布情况，除需要按设计要求布置一定数量的传感器外，还要确保埋入混凝土中的每个传感器具有较高的可靠性。因此，必须对传感器进行封装，封装的工序一般包括：初筛→热老化处理→绝缘试验→馈线焊接和密封。
初筛、热老化处理和绝缘试验的目的，是确保铜热传感器的可靠性、准确性和密封性，剔除不合格的传感器，限定混凝土碱性腐蚀对测试工作的影响。馈线焊接和密封，是保证传感器正常工作必不缺少的关键工序，将馈线与传感器接头焊接后，再用环氧树脂密封后就可供施工现场布置。
布置时应将铜热传感器用绝缘胶布绑扎于预定测点位置处的钢筋上。如果预定位置处无钢筋，可另外设置钢筋。由于钢筋的导热系数较大，传感器直接接触会使该部位的温度值失真，所以必须用绝缘胶布绑扎。将各铜热传感器布置绑扎完毕后，再将馈线收成一束，固定在横向钢筋下沿引出，以避免在浇筑混凝土时馈线受到损伤，使大体积混凝土测温工作失败。
待馈线与测定记录仪接好后，应当再次对传感器进行测试检查，试测完全合格后，混凝土测试的准备工作即告结束。
目前在工程上所用的混凝土测定记录仪，不仅可显示读数，而且还自动记录各测点的温度，能及时绘制出混凝土内部温度变化曲线，随时可对照理论计算值，可有的放矢地采取相应的技术措施。这样在施工过程中，可以做到对大体积混凝土内部的温度变化进行跟踪监测，实现信息化施工，确保施工质量。
铜热传感器，在混凝土浇筑前埋置于基础内，一般按结构的厚度上、中、下分层设置。测温的时间，应在混凝土浇筑完毕12h开始，前5d每隔2h测一次；5d后可延长到4h测一次；10d后可延长到6h测一次。当混凝土表面温度与大气温度接近，大气温度与混凝土中心温度的温差不大于25℃时，可以解除保温，停止测温工作。