摘要大体积混凝土由于其体积庞大，一次性混凝土浇注最大，工程条件复杂，因而若施工措施控制不力，极易产生各种混凝土结构裂缝，轻者会影响混凝土的耐久性，重者还会严重影响混凝土的力学性能。因此，对大体积混凝土裂缝进行有效的预防，成为工程界普遍关注的课题。由于大体积混凝应用条件的多样性和水泥混凝土体系自身的复杂性，大体积混凝土的开裂问题还大量存在。这些现实问题要求我们对混凝土的开裂机理、裂缝发展、评价体系和控制措施进行更加深入的研究。本文在总结已有温控防裂成果的基础上从混凝土的原材料、配合比、外加剂、施工工艺等宏观方面以及混凝土的微观结构方面研究大体积混凝土的温度应力、开裂原因和裂缝控制措施。综合考虑了温度应力与混凝土的干缩、自收缩、温度收缩和塑性收缩所产生的应力叠加对混凝土开裂的影响，提出大体积混凝土裂缝控制的基本原则，并将新的智能混凝土技术应用于混凝土结构的温度自监控与损伤自诊断研究，提出大体积混凝土温控与防裂的新方法。在混凝土的早期开裂研究方面，通过间接评价方法( 水化热试验、绝热温升试验、收缩试验) 和直接评价方法( 环约束试验、轴约束试验) 对不同混凝土的抗裂性能进行了试验研究，并详细介绍了国内最新研发的温度一应力试验机，通过对不同的混凝土拌合物进行试验量化分析，研究了混凝土内部温度场、温度应力、塑性强度和弹性模量等参量发展交化的规律，分析了影响混凝土早期开裂的诸多因素，提出基于温度一应力试验的混凝土开裂评价指标：第二零应力温度 3 5 ，开裂温度 3 5 a 1 1 d 盯a 吐i 1 1 9t e m p e m t l l f e3 5 3 5 ，开裂温度 1 4 。通过混凝土温度应力试验可以得到以下结论：不同胶凝材料的抗裂性能不同；水胶比、水泥细度及品种、掺和料的种类及掺量对胶凝体系的抗裂性能影响很大；掺有粉煤灰和矿渣的胶凝体系抗裂性能明显高于纯硅酸盐水泥和掺有硅灰的胶凝体系；中热水泥的开裂敏感性低于硅酸盐水泥。温度与裂缝控制方面，在总结已有温控防裂成果的基础上从混凝土的原材料、配合比、外加剂、施工工艺等宏观方面以及混凝土的微观结构方面研究大体积混凝土的温度应力、开裂原因和裂缝控制措施。综合考虑了温度应力与混凝土的干缩、自收缩、温度收缩和塑性收缩所产生的应力叠加对混凝土开裂的影响，提出大体积混凝土裂缝控制的基本原则，即屏弃了传统的以温控为主的防裂准则，而取之以预测混凝土的温度应力和开裂机率，并将新的智能混凝土技术应用于混凝土结构的温度自监控与损伤自诊断研究，提出大体积混凝土温控与防裂的新方法。然而由于条件所限，本文中的研究仍存在大量缺憾，在今后的研究中还需从以下几个方面加以研究和探讨：1 关于温度应力试验研究方面，虽然以获得混凝土的温度、应力、变形发展的基本规律，但其相关性还需进一步研究。2 由于试验条件所限，影响混凝土早期开裂的其他主要因素，如：热膨胀系数、弹性模量等，随温度和龄期的发展变化规律尚未量化分析，需进武汉理工大学硕士论文一步讨论。3 混凝土自收缩、干缩等非温度变形的试验模拟。4 智能混凝土在温度、裂缝自诊断方面的研究还需进一步推广到实践应用中。武汉理工大学硕士论文参考文献1朱伯芳大体积混凝土温度应力与温度控制北京：中国电力出版社。1 9 9 8 2龚召熊水工混凝土的温控与防裂北京：中国水利水电出版社1 9 9 9 3刘宁，刘光廷大体积混凝土结构温度场的随机有限元算法 J 】清华大学学报，1 9 9 6 ，3 6 ( 1 ) ：4 1 - 4 7 4张剑，刘宁大体积混凝土结构热学参数的随机反演方法【J 】安徽建筑工业学院学报( 自然科学版) ，2 0 0 2 ，1 0 f 2 ) 5刘宁，刘光廷大体积混凝土结构随机温度徐变应力计算方法研究 J 】力学学报，1 9 9 7 ，2 9 ( 2 ) ：1 8 9 2 0 2 6张社荣，贾世军并层算法在大体积混凝土仿真中的应用f J l 水利水电技术，2 0 0 1 ，3 2( 1 2 ) 7陈德威大体积混凝土结构裂缝控制若干问题的探讨【J 】福建建设科技，2 0 0 3 ，( 1 ) 8迟培云，钱强，高昆大体积混凝土开裂的起因及防裂措施【J 1 混凝土，2 0 0 1 ，( 1 2 ) 9吕韶纯大体积混凝土温度应力计算公式应用于分层浇筑时的修正【J 】广东土木与建筑，2 0 0 1 ( 5 ) 1 0 何真，梁文泉大体积混凝土中微膨胀剂的抗裂作用【J 】武汉大学学报( 工学版) ，2 0 0 1 ，3 4 ( 2 ) 1 1 蔡才勤，唐玲高性能混凝土在大体积混凝土工程中的应用【J 】混凝土，2 0 0 1 ，( 9 ) 1 2 周宏凯，张云莲外加料对大体积混凝土温差裂缝的控制【J 】腐蚀与防护，2 0 0 1 ，2 4 ( 6 ) 1 3 阎培渝模拟大体积混凝土条件下生成的钙矾石的形态f J 】建筑材料学报，2 0 0 1 ，4 ( 1 ) 1 4 刘宁，柯庆清，阎旭重力坝的随机温度场初探【J 】河海大学学报，2 0 0 0 ，2 8 ( 3 ) 1 5 余学芳，董邑宁粉煤灰混凝土的抗裂性分析【J 】- 混凝土，2 0 0 3 ( 2 ) 1 6 刘春泽，王博聚丙烯纤维增强大体积混凝土技术研究【J 】混凝土，2 0 0 2 ( 6 ) 1 7 陆士强膨胀剂在大体积混凝土和薄壁混凝土中的应用f J 】混凝土，2 0 0 】( 2 ) 1 8 李玉琳，廉慧珍合成纤维用于混凝土防裂和抗渗的研究【J 】建筑石膏与胶凝材料，2 0 0 1 1 9 付华三峡加纤维抗冲耐磨混凝土研究f J ! 三峡工程，2 0 0 1 ，( 3 ) 2 0 李金玉，彭小平，隋同波，李文伟HBc 低热高抗裂大坝混凝土的开发研究【J 】水力发电，2 0 0 3 ，2 9 ( 3 ) 2 1郭海洋，刘建树，赵明改性异形聚丙烯( P P ) 增强水泥混凝土抗裂性研究 J J 山东纺织科技，2 0 0 1 ( 5 ) 2 2 郝文朝双向超长大体积混凝土施工裂缝控制【J 施工技术，2 0 0 3 ，3 2 ( 4 ) 垫坚型三奎堂堡主堡苎2 3于爱勤，张承志，大体积混凝土配合比设计中一些问题的思考【J 】水力发电，2 0 0 3 ，2 9( 4 ) 2 4 刘家彬，郭正兴，韦世国，润扬长江大桥南锚碇超大体积混凝土温控技术【J 建筑技 术，2 0 0 3 ，3 4 ( 1 ) 2 5王铁梦工程结构裂缝控制北京：中国建筑工业出版社1 9 9 72 6陈光福大体积混凝土施工技术【J 】中国港湾建设，第2 期总第1 2 3 期2 7 庸永剑，王福川，王跃寒暑期施工的大体积混凝土分析比较【J 】建筑技术开发，3 0 ( 4 ) 2 8 张子明，张研，宋智通水化热引起的大体积混凝士墙温度分析【J 】河海大学学报( 自然科学版1 ，3 0 ( 4 ) 2 9 张子明，宋智通，黄海燕混凝土绝热温升和热传导方程的新理论【J 】河海大学学报( 自然科学版) ，2 0 0 2 ，3 0 ( 3 ) ：1 6 3 0 董国翼大体积混凝士防裂探讨【J 】，水力发电，2 0 0 2 ，( 5 ) 3 1 覃维祖混凝土的收缩、开裂及其评价与防治 J 】混凝土，2 0 0 1 ，( 7 ) ：3 7 ，3 2林志海，覃维祖，张士海，等混凝土早期应力发展与抗裂性能评价建筑技术，2 0 0 3 ，3 4 ( 1 ) ：3 4 3 5 3 3 安明哲，犟维祖，朱金铨高强混凝士的自收缩试验研究山东建材学院学报，1 9 9 8 ，1 2 ( 1 ) ：1 3 9 1 4 3 3 4 安明哲，覃维祖，未金铨高性能混凝土的自收缩问题建筑材料学报，2 0 0 1 ，4 ( 2 ) ：1 5 9 1 6 6 3 5 安明哲，覃维祖高性能混凝土自收缩的抑制措施混凝土，2 0 0 1 ，( 5 ) ；3 7 4 1 3 6 张士海，荤维桓，张涛，等混凝土早期抗裂性能评价单轴约束试验方法的进展混凝土与水泥制品，2 0 0 2 ，( 3 ) ：1 3 1 6 3 7 林志海，覃维祖，张士海等虚拟仪器技术在检测混凝土早期开裂敏感度试验中的应用工业建筑。2 0 0 2 ，3 3 ( 7 ) ：3 7 4 1 3 8 王铁梦建筑物的裂缝控制上海科学技术出版社1 9 8 7 年3 9 刘兴法混凝土结构的温度应力分析人民交通出版社1 9 9 1 年4 0 邓进标，邹志晖，韩伯鲤水工混凝土建筑物裂缝分析及箕处理武汉水利电力大学出 版社1 9 9 8 年4 1 姚武，陈兵，吴科如，碳纤维水泥基材料的机敏特性研究闭复合材料学报2 0 0 2 ，1 9 ( 2 ) ：4 9 5 3 4 2 周建方，吴国松，周美英碳纤维增强水泥混凝土材料力学性能的研究I J 】混凝土与水泥制品2 0 0 3 ，( 2 ) ：3 5 - 3 6 4 3 唐祖全，李卓球，徐东亮c F R c 路面材料的温敏性研究【J 】武汉理工大学学报2 0 0 1 2 3( 3 ) ：5 名4 4 孙明清，李卓球碳纤维水泥基复合材料的S c e b e c k 效应【J 】材料研究学报1 9 9 8 ，1 2( 】) ：1 1 1 1 1 2 武汉理工大学硕士论文4 54 64 74 84 95 05 15 25 3孙明清，李卓球，刘清平水泥净浆的力电和电力效应研究【J 】混凝土2 0 0 1 ，( 1 1 ) ：5 1 5 3 J T J B r o o k s ，A c c u r a c yo fe s l i m a I i n gl o n 争t e 珊s t a i n si nc o n c r c I e M 3 9 a z i n e0 fC o n c r e l eR e s e a r c h V 0 1 3 6 1 2 8 N o b u b i r oM a c h i d aa I l dK a z u oU e h a r a ，N o n l i n e a rT h e m a lS e s sA n a l v s i so faM a s s i v eC o n c r e t eS u c I u r e C o m D u t e r s S t m c t u r e s 、，0 1 2 6 N o ，1 2 R S p f i n g e n s c h I n i dA v o i d a c eo f n e 咖a lo a c k i n gi nc o n c r e t ea tE a n y A g e s ，1 9 9 8 N C H o l l a d a yC o n c r e t eT e m p e r a t u r eC o n r 0 1d u r i n gD a mC o n s t r u c I i o n W a t e rP o w e r D a mC 0 n s t 兀l c t i o n ，M a v1 9 8 7 P C A i t c i n C o n c r e t eo fI o m o r r o w _C e m e n Ia n dC o n c r e t eR e s e a r c h 。S e p I2 0 0 0 A m e r i c a nC o n c r e t cI n s t i t u t e1 9 7 7 G u i d et oD u 珀b l eC o n c r c t e ，A C l 2 0 12 R 一7 7只K M e h a A d v a n 伽e