论高性能混凝土--土木工程本科毕业论文.doc

xx地质大学（北京）
现代远程教育

本 科 毕 业 论 文

题 目 论高性能混凝土

英文题目 The theory of high performance concrete

学生姓名 xx 批 次 xxx
专 业 土木工程 学 号
指导教师 职 称
学习中心 xxxx分公司

2015 年 4 月

xx地质大学（北京）
现代远程教育

本 科 毕 业 论 文

题 目 论高性能混凝土

英文题目 The theory of high performance concrete

学生签名：
指导教师签名：

2015年 4 月

xx地质大学（北京）继续教育学院
本科毕业设计（论文）任务书
学生姓名
xx
学号

专业
土木工程
导师姓名

职称

单位

毕业设计（论文）题目
论高性能混凝土
毕业设计（论文）主要内容和要求：
内容：主要从混凝土的概念、特点及原材料的选择、施工、养护等方面进行了阐述，既可改善混凝土的性能，又能降低生产成本，有利于高性能混凝土的推广应用。
要求：1、根据论文研究方向，独立进行文献查找和分析文献资料;
2、能够独立查找、翻译和分析外文资料;
3、参考国内外研究现状和成果，独立分析、写作、完成完整的毕业论文。

毕业设计（论文）主要参考资料：
【1】吴中伟，高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999.
【2】吴中伟, 廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社，1999.
【3】丁大钧，高性能混凝土及其在工程中的应用[M].北京:机械工业出版社,2007.
【4】俞瑞堂，高性能混凝土的发展与展望[M]．水利水电工程设计，1997.
【5】陈肇元，混凝土结构耐久性设计与施工指南[M].北京:中国建筑工业出版社，2004.
【6】卞春丽, 梁晓平.高性能混凝土技术特点及应用[J].山西建筑 2007 ,33 (2) :1822183.
【7】陈家辉. 高性能混凝土应用现状及其前景[J]广东土木与建筑, 2000,(05).
毕业设计（论文）应完成的主要工作：
希望通过本次毕业论文，能综合运用所学知识，根据论文写作方向，能独立查找、分析和翻译外文资料;根据国内外的研究和应用现状，能独立地提出问题、分析问题和解决问题。

毕业设计（论文）进度安排：
序号
毕业设计（论文）各阶段内容
时间安排
备注
1
确定选题及指导老师
2015年2月24日前

2
任务书的下达及写作提纲
2015年2月28日前

3
收集毕业论文相关资料
2015年3月14日前

4
完成毕业论文初稿
2015年4月14日前

5
修改并完成二稿
2015年4月30日前

6
定稿
2015年5月10日前

7
毕业论文答辩
2014年5月15日前

课题信息：
课题性质： 设计 论文√
课题来源： 教学 科研 生产 其它
发出任务书日期： 2015年2月26日
指导教师签名：
2015年 2 月 26 日
学习中心意见：同意

毕业设计（论文）负责人签名：
2015 年 2 月 26 日

学生签名：

中文摘要
随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，使用次数之多是很少见的。尤其中近年来，一种较新的混凝土技术正在快速发展并且运用到许多实际工程项目中，那就是高性能混凝土。
高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC) 由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程。
本文主要介绍了高性能混凝土发展的历史背景及目前国内外的研究现状，阐明了高性能混凝土的特性，列举了高性能混凝土在国内外研究应用中的重要成果，并对其发展趋势作出展望。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化的发展，HPC必将成为新世纪的重要建筑工程材料。
关键词：高性能混凝土； 耐久性； 体积稳定性

ABSTRACT
With the speeding up of reform and opening up and modernization in our country, the construction scale is increasing in our country, how to ensure the quality of construction projects at the same time can also make the project to the safe use of down for a long time, the increasingly wide attention by the governments at all levels and the social from all walks of life. In many civil engineering construction, the concrete application of the wide, use frequency is very rare. Especially in recent years, a relatively new concrete technology is rapidly developing and applied tomany practical engineering projects, which is of high performance concrete.
High Performance Concrete with High durability, High workability, High strength and High volume stability of many good properties, such as is thought to be the world most comprehensive Performance of Concrete, has been adopted in many important projects, especially in Bridges, high-rise buildings, harbor construction and other projects.
This paper mainly introduces the historical background of the development of high performance concrete and the current research status at home and abroad, expounds the characteristics of the high performance concrete, lists the important achievements of the research on application of high performance concrete at home and abroad, and the trend of the development outlook. Along with our country construction to the high-level, large-scale, modern development of HPC will certainly become the important construction material of the new century.

Key words: High performance concrete; Durability; Volume stability

目 录
引言 1
1高性能混凝土的概念、原材料 2
1.1 高性能混凝土的概念 2
1.2高性能混凝土的原材料 2
2高性能混凝土的性能及特点 6
2.1高性能混凝土的性能 6
2.2高性能混凝土的特点 7
2.2.1高耐久性能 7
2.2.2高工作性能 7
2.2.3其它 7
3 高性能混凝土早期裂缝原因和措施 8
3.1沉降裂缝 8
3.2干缩裂缝 8
3.3温度裂缝 9
4高性能混凝土施工控制及应用 11
4.1高性能混凝土的施工控制 11
4.1.1 搅拌 11
4.2高性能混凝土的使用范围 12
5高性能混凝土的发展前景 13
结论 14
致谢 15
参考文献 16

引 言
从1824年波特兰水泥发明开始，混凝土材料至今已有100多年的历史，以水泥为胶结材的混凝土也取得了具大的发展，由普通混凝土向高性能混凝土发展。从20世纪以来，混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程结构首选材料，混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料，其用量巨大。据统计，当今我国每年混凝土用量约109m3，并且随着我国近年来工业化、城市化进程的加快，其用量将继续快速增长。人类进入21世纪，随着科学技术的快速发展，一种又一种新型混凝土涌现出来。混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料，其本身必须具有高强度、高工作性、高耐久性等性能，因此高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，是混凝土的发展方向。
高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC)是20世纪80年代末90年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。

1、高性能混凝土的概念、原材料
1.1 高性能混凝土的概念
高性能混凝土是近20余年发展起来的一种新型混凝土。欧洲混凝土学会和国际预应力混凝土协会将HPC定义为水胶比低于0.40的混凝土；在日本，将高流态的自密实混凝土（即免振混凝土）称为HPC；中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会将HPC定义为以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产与施工的混凝土。虽然在不同的国家，不同的学者或工程技术人员，对HPC的理解有所不同。比如美国学者更强调高强度和尺寸稳定性，欧洲学者更注重耐久性，而日本学者偏重于高工作性。但是他们的基本点都是高耐久性，这方面的认识是一致的。
1.2高性能混凝土的原材料
1.2.1水泥
并不是所有水泥都适合配制高性能混凝土，配制高性能混凝土的水泥应该有更高的要求，除水泥的活性外，应考虑其化学成分、细度、粒径分布等的影响。在选择时应考虑下述原则：
（1）宜选用优质硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。无论是在水泥出厂前还是在混凝土制备中掺入的矿物掺合料，都需要比水泥熟料更大的细度和更好的颗粒级配。
（2）宜选用42.5级或更高等级的水泥。如果所配制的高性能混凝土强度等级不太高，也可以选用32.5级水泥。
（3）应选用C3S含量高、而C3A含量低（少于8%）的水泥。C3A含量过高，不仅水泥水化速度加快，往往会引起水泥与高效外加剂相互适应的问题，不仅会影响超塑化剂的减水率，更重要的是会造成混凝土拌合物流动度的经时损失增大。在配制高性能混凝土时，一般不宜选用C3A含量高、细度细的R型水泥。
（4）水泥中的碱含量应与所配制的混凝土的性能要求相匹配。在含碱活性骨料应用较集中的环境下，应限制水泥的总碱含量（Na2O+0.658K2O）不超过0.6%。
（5）在充分试验的基础上，考虑其他高性能水泥。
1.2.2矿物细掺合料
矿物细掺合料是高性能混凝土的主要组成材料，它起着根本改变传统混凝土性能的作用。在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料，可以起到降低温升，改善工作性，增进后期强度，改善混凝土内部结构，提高耐久性，节约资源等作用。其中某些矿物细掺合料还能起到抑制碱-骨料反应的作用。可以将这种磨细矿物掺合料作为胶凝材料的一部分。高性能混凝土中的水胶比是指水与水泥加矿物细掺合料之比。
矿物细掺合料不同于传统的水泥混合材，虽然两者同为粉煤灰、矿渣等工业废渣及沸石粉、石灰粉等天然矿粉，但两者的细度有所不同，由于组成高性能混凝土的矿物细掺合料细度更细，颗粒级配更合理，具有更高的表面活性能，能充分发挥细掺合料的粉体效应，其掺量也远远高过水泥混合材。如磨细矿渣的掺量可以占胶凝材料总量的70％，甚至到80％。高性能混凝土应首选用需水量小的矿物细掺合料。
不同的矿物细掺合料对改善混凝土的物理、力学性能与耐久性具有不同的效果，应根据混凝土的设计要求与结构的工作环境加以选择。使用矿物细掺合料与使用高效减水剂同样重要，必须认真试验选择。
（1）粉煤灰
高性能混凝土所用粉煤灰从原材料上有所要求，要选用含碳量低、需水量小以及细度大的I级或II级粉煤灰（烧失量低于5%，需水量比小于105%，细度45μm筛余量小于25%）。随着我国电厂煤燃料和工艺的改进，粉煤灰的品质大幅度改善，使得大量利用粉煤灰配制高性能混凝土成为可能。
由于粉煤灰粒子大部分为实心和中空的表面光滑的球状，因此在满足相同工作度的要求下，可以降低用水量，改善和易性，尤其适合泵送混凝土的应用。粉煤灰的活性主要是火山灰活性，所以混凝土中掺入粉煤灰后，胶凝材料的水化反应放缓，水化热降低，新拌混凝土的初凝和终凝时间延长，绝热温升可以降低，特别有利于大体积混凝土的应用。低水胶比的大掺量粉煤灰混凝土可以有很多的性能（粉煤灰占胶凝材料总量可达50%以上），虽然早期强度在常温下尚不够理想，但后期强度得到较大增长，养护温度越高，强度增长越显著。
粉煤灰除了改善和易性、降低水化热等外，还有许多其他方面的优点。粉煤灰的品质及其均匀性是保证混凝土质量的前提。控制水胶比在0.36以下，即使掺入占胶凝材料总量50%的II级粉煤灰，混凝土的60d强度也有可能达到60MPa以上。
粉煤灰还会提高硬化混凝土的弹性模量，减小收缩和徐变，同时起到改善混凝土抗蚀性能和抑制碱骨料反应的作用。粉煤灰的负面影响主要有：由于粉煤灰的火山灰反应，消耗了一部分Ca（OH）2，混凝土碱性降低，从而在一定程度上影响到混凝土的碳化。但是
高性能混凝土由于抗渗性提高，碳化又受到削弱。另一个是粉煤灰中的碳，能吸附引气剂，使含气量发生变化，因此对高性能混凝土的粉煤灰更应严格控制含碳量。
（2）磨细矿渣
磨细矿渣是粒化高炉矿渣磨细到比表面积4000~8000cm2/g而成的。粒化高炉矿渣，是由炼铁时排出的高温状态下熔融炉渣经急速水淬而成。其中的钙、硅、铝和锰多处于非结晶的玻璃体。通常认为，粒径小于10μm的矿渣颗粒参与28d前龄期的混凝土强度，10~45μm的参与后期强度，而大于45μm的颗粒则很难水化。
现代混凝土技术发现把水淬矿渣单独磨细后，作为混凝土的掺合料使用，活性可以得到很好激发，混凝土多项性能得到改善和提高，成为配制高性能混凝土的重要技术途径之一。
在配制高性能混凝土时，磨细矿渣的适宜掺量随矿渣细度的增加而增大，最高可占胶凝材料总量的70%。矿渣磨得越细，其活性越高，但粉磨费用也越高，与粉煤灰相比，其早期活性明显较高，7d强度可赶超对比普通混凝土，而后期强度继续增加。
1.2.3骨料
高性能混凝土对骨料的外形、粒径、级配以及物理、化学性能都有一定要求，但砂石又是地方性材料，在满足基本性能的条件下应因地制宜地选择。随着配制混凝土强度等级的提高，骨料性能的影响将更为显著。
（1）粗骨料
天然岩石一般强度都在80~150MPa，因此对了C40~C80高性能混凝土，最重要的不是强度，而是粒形特征、品种、级配、粒径以及碱活性等。
品种：应选择质地坚硬未风化的岩石，如石灰岩、辉绿岩、玄武岩等。岩石的密度越大，吸水率越低，压碎值越小，其力学性能往往越好。
粒形与级配：配制高性能混凝土应选用针片状含量少的石子，针、片颗粒骨料不但降低混凝土的流动性，而且因其内部缺陷降低强度。石子具有良好的级配，才能使骨料堆积密度增大，用于填充空隙的砂浆量减少，有利于混凝土体积稳定的提高，配制高性能混凝土应采用石子的连续级配，不宜在砂石场将其中粒径小于10mm的石子分离出去。在含泥量（包括含粉量）满足要求的前提下，对于中、低强度的混凝土，使用卵石与碎石没有明显差别，但随着强度等级的不断提高，界面粘结性能成为控制因素，使用碎石或碎卵石优于卵石。
粒径：高性能混凝土应选用粒径较小的石子。小粒径的石子，水泥浆体和单个石子界面周长和厚度都小，形成缺陷的几率小，有利于界面强度的提高。同时，粒径越小，石子本身缺陷几率越小。在水胶比相同的情况下，石子粒径越小，渗透系数也越小。当然石子粒径也不是越小越好，要同时满足强度和施工性能的要求。高性能混凝土石子的合理的最大粒径见表10-90。
高性能混凝土石子的合理的最大粒径 表10-90
强度等级
石子最大粒径（mm）
C50以下
按施工要求选择
C60
≤20
C70
≤15
C80
≤10
粗骨料的品种和弹性模量对混凝土的弹性模量有较大影响，在配合比相同的情况下，石灰岩和辉绿岩配制的混凝土弹性模量高于花岗岩、砂岩配制棍凝土的弹性模量。
（2）细骨料
高性能混凝土的细骨料宜优先选用细度模量为2.6~3.2的天然河砂，同时应控制砂的级配、粒形、含杂质量和石英含量。级配曲线平滑、粒形圆、石英含量高、含泥量和含粉细颗粒少为好，避免含有泥块和云母。当采用人工砂时，更应注意控制砂子的级配和含粉量。如砂子中含有超量石子，不再另行筛分，则应及调整粗、细骨料比。

2高性能混凝土的性能及特点
2.1高性能混凝土的性能
2.1.1耐久性
高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用，能够有效的减少用水量，减
少混凝土内部的空隙，能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。
2.1.2工作性
坍落度是评价混凝土工作性的主要指标，HPC的坍落度控制功能好，在振捣的过程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离短，稳定性和均匀性好。同时，由于高性能混凝土的水灰比低，自由水少，且掺入超细粉，基本上无泌水，其水泥浆的粘性大，很少产生离析的现象。
2.1.3力学性能
由于混凝土是一种非均质材料,强度受诸多因素的影响，水灰比是影响混凝土强度的主要因素，对于普通混凝土，随着水灰比的降低，混凝土的抗压强度增大，高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高，可大幅度降低混凝土单方用水量。在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙，改善界面结构，提高混凝土的密实度，提高强度。
2.1.4体积稳定性
高性能混凝土具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。
2.1.5经济性
高性能混凝土较高的强度、良好的耐久性和工艺性都能使其具有良好的经济性。高性能混凝土良好的耐久性可以减少结构的维修费用，延长结构的使用寿命，收到良好的经济效益；高性能混凝土的高强度可以减少构件尺寸，减小自重，增加使用空间；HPC良好的工作性可以减少工人工作强度，加快施工速度，减少成本。
概括起来说，高性能混凝土就是能更好地满足结构功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限，降低工程造价。
2.2高性能混凝土的特点
2.2.1高耐久性能
高性能混凝土的重要特点是具有高耐久性, 而耐久性则取决于抗渗性;抗渗性又与混凝土中的水泥石密实度和界面结构有关。由于高性能混凝土掺加了高效减水剂,其水胶比很低(≤0138),水泥全部水化后,混凝土没有多余的毛细水,孔隙细化,最可几孔径很小, 总孔隙率低;再者高性能混凝土中掺加矿物质超细粉后,混凝土中骨料与水泥石之间的界面过渡区孔隙能得到明显的降低,而且矿物质超细粉的掺加还能改善水泥石的孔结构, 使其≥100μm的孔含量得到明显减少,矿物质超细粉的掺加也使得混凝土的早期抗裂性能得到了大大的提高。以上这些措施对于混凝土的抗冻融、抗中性化、抗碱- 集料反应、抗硫酸盐腐蚀,以及其它酸性和盐类侵蚀等性能都能得到有效的提高。
2.2.2高工作性能
高性能混凝土具有良好的流变学性能, 高流动性,不泌水,不离析,能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性,对于某些结构的特殊部位(如梁柱接头等钢筋密集处)还可采用自流密实成型混凝土,从而保证该部位的密实性,这样就可以减轻施工劳动强度,节约施工能耗。
2.2.3其它
高性能混凝土具有较高的韧性、良好体积稳定性和长期的力学性能稳定性。
高性能混凝土的高韧性要求其具有能较好地抵抗地震荷载、疲劳荷载及冲击荷载的能力,混凝土的韧性可通过在混凝土掺加引气剂或采用高性能纤维混凝土等措施得到提高。高性能混凝土的体积稳定性表现在其优良的抗初期开裂性, 低的温度变形、低徐变及低的自收缩变形。虽然高性能混凝土的水灰比比较低, 但是如果将新型高效减水剂和增粘剂一起使用, 尽可能地降低单方用水量, 防止离析,浇筑振实后立即用湿布或湿草帘加以覆盖养护, 避免太阳光照射和风吹, 防止混凝土的水分蒸发, 这样高性能混凝土早期开裂就会得到有效的抑制。高性能混凝土掺加了粉的普通混凝土都得到了显著降低, 这对于大体积混凝土的温控和防裂十分有利。
国内已有研究表明,对于外掺加40%粉煤灰的高性能混凝土,不管是在标准养护还是在蒸压养护条件下,其360d龄期的徐变度(单位徐变应力的徐变值)均小于同强度等级的普通混凝土,高性能混凝土徐度度仅为普通混凝土的50%左右。高性能混凝土长期的力学稳定性要求其在长期的荷载作用及恶劣环境侵蚀下抗压强度、抗拉强度及弹性模量等力学性能保持稳定。

3 高性能混凝土早期裂缝原因和措施
3.1沉降裂缝 　　
3.1.1混凝土基础沉降裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。 　　
对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生混凝土基础沉降裂缝的主要原因。 　　
3.1.2混凝土浇筑沉降裂缝
混凝土浇筑后，水泥和骨料自然下沉，同时引起泌水，在沉降过程中发生的裂缝。产生沉降裂缝主要原因，是砼浇筑后，水泥和骨料在下沉阶段，如受到钢筋和其它埋件的局部阻碍、模板移动、基础沉降，使该处砼产生拉应力和剪应力时，该处就会产生沉降裂缝。裂缝一般均在浇筑后1~3小时产生，属硬化前裂缝。发现后迅速进行处理，可重新加压抹平，使裂缝闭合，能达到较好效果。 　　
沉降是混凝土特性之一，完全避免是不可能的。但沉降有一定限度，随着各粒子间的相互接触，水泥浆的逐步凝结，将导致沉降停止。沉降量与单位用水量成正比：单位用水量愈大，泌水率愈大，沉降量也愈大。为防止和减少沉降裂缝，一般从以下方面考虑：（1）在保证混凝土和易性的条件下，降低混凝土的单位用水量，使用干硬性混凝土 。（2）选择在沉降结束以前快速硬化，而又不失去粘结力的水泥和外加剂。（3）施工时震捣密实，消除因泌水产生的水膜而减少砼沉降。 　　
3.2干缩裂缝 　　
水泥混凝土浇筑后，在硬化的过程中，由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小，加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩，随着混凝土体积收缩产生拉应力，当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度，而产生干缩裂缝。干缩裂缝是混凝土路面早期裂缝中最常见危害之一。 　　
因内外研究资料表明，混凝土的干燥收缩也是砼特性之一，正是因为这一特征，能使混凝土密实，提高混凝土与钢筋之间的粘结力。但是干缩量超过一定程度就会产生裂缝。 　　
干缩裂缝的产生与使用材料、配合比、板块尺寸、养护条件、外加剂等有密切关系，根据对干缩裂缝的认识，对其成因分述如下： 　　
1）在冬季或夏季施工，往往由于养护不及时，让混凝土风吹日晒，造成混凝土表面水分蒸发速度过快，超过了泌水速度，因而产生干缩裂缝。 　　
2)对于塑性混凝土来说，从凝结到硬化结束，就是早期收缩期间，也是混凝土快速失去塑性的过程。此时，如果砂率过大，石料含泥量过多，或是采用干缩量较大的水泥，都会造成混凝土过量收缩而产生裂实践证明：水泥标号越高，收缩越大；级配骨料粒径越小，收缩愈大；产生干缩裂缝危害的机会就越大。为防止干缩裂缝产生，首要任务是消除一切可能诱导的因素。如：
（1）根据不同气候条件，选用合理级配。正确选用水泥、石料、砂率、用水量、外掺剂等，从减少干缩率，来防止干缩裂缝。
（2）严格施工管理，防止水分过量蒸发，捣筑后，及时采用凉棚或其它遮盖物，将砼覆盖起来，避免风吹干燥，日光直接照射，进入养护期后，注意养生。
（3）不同外加剂及剂量，对混凝土干缩率有一定影响。因此，掺配外加剂前应对干缩率作试验后，再确定是否掺配和掺配量。
3.3温度裂缝 　　
水泥混凝土具有热胀冷缩的性质。由于水泥水化作用，是伴随发热的化学反应，所以，在硬化的过程中释放大量热能（水化热），使温度上升。在通常温度范围内，混凝土温度上升1℃，每米膨胀0.01毫米。这种温度变形，对大面积混凝土板块，极为不利。混凝土路面板的内部温度增高有时可达到40~60℃，使内部砼产生显着的体积膨胀，而板面混凝土随着晚上气温降低，湿水养护而冷却收缩。内部膨胀与外部收缩，互相制约，产生很大拉应力，而外部混凝土所受拉应力一旦超过砼当时的极限抗拉强度时，板块就会产生裂缝。
现场观察温度裂缝的一般现象是：横向裂缝多于纵向裂缝，板中裂缝多于板边裂缝，缝宽大小不一，受温度影响大。另外，在某些路段，因踞缝不及时，而在靠近设计伸缩缝处，发生了走向较规则的温度裂缝，这种情况应引起重视。对于温度裂缝，应该树立以防为主的思想。为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度、改善约束条件等方面考虑。 　　
3.3.1控制温度的措施如下：
（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；
（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；同时尽可能在旁晚或晚上施工。
（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；
（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施； 　　
3.3.2改善约束条件的措施是：
（1）合理地分缝分块；
（2）避免基础过大起伏；
（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主

4高性能混凝土施工控制及应用
4.1高性能混凝土的施工控制
4.1.1高性能混凝土施工前准备
　　(1)针对不同工程的特点和施工季节、环境与条件，会同设计、施工、监理各方，共同制定施工全过程和各个施工环节的质量控制内容与质量保证措施；施工单位应提前完成全部原材料品质指标的检验及混凝土配合比的选定工作，并形成相应的施工技术文件，明确质量检验方法。
　　(2)施工技术文件应包含的内容：混凝土原材料的质量要求及管理措施，包括水泥、掺和料、专用复合外加剂、砂、石等原材料品质的实际控制指标，原材料质量检验制度，保证原材料质量稳定的管理措施等；落实混凝土配合比设计所提出的特殊要求的具体措施；混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等关键工序的施工质量要求及其实现措施；混凝土耐久性专项检查的方法、设备以及人员培训的落实情况；按照混凝土验收标准的要求对施工试件的制作和养护所作出的明确规定；预应力结构和连接缝施工的专门操作细则和质量检验标准。
　　(3)施工和监理单位应事先确定并培训专门从事混凝土关键工序施工的操作人员。
　　(4)施工单位应针对不同混凝土结构的特点和施工季节、环境条件特点进行混凝土试浇筑，验证并完善混凝土的施工工艺，发现问题及时调整。
4.1.2高性能混凝土配合比
　　(1)混凝土配合比应参照现行国家标准JGJ55-2000进行设计。
　　(2)设计混凝土配合比的一般途径为：
　　A.选用低水化热和低碱含量的水泥，尽可能避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥；
　　B.选用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料；
　　C.适量掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或复合矿物掺和料；
　　D.采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂，尽量降低拌和水用量；
　　E.将混凝土的最低强度等级、最大水胶比、最小水泥用量、最低胶凝材料用量和最大胶凝材料用量限制在适宜的范围内；
　　F.尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量。
　　(3)混凝土的矿物掺和料掺量应根据设计和施工对混凝土各龄期强度、弹性模量、工作性和耐久性的要求及施工环境条件特点(环境气温、混凝土拌和物温度、构件尺寸等)，通过试验选定，矿物掺合料掺量限值应满足下表的要求。

　　(4)专用复合外加剂的掺量应符合生产厂家的使用说明，并经试验验证后确定。
　　(5)对于可能遭受强腐蚀的混凝土结构，混凝土配合比应根据专门的规范进行设计和论证。
　　(6)由于混凝土的耐久性指标检验周期较长，施工单位应充分考虑试验周期和可能出现的原材料变化等因素，提前进行配合比的选定工作。
4.1.3搅拌
混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量,称量最大允许偏差应符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、掺合料等)±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土,采用电子计量系统计量原材料。搅拌时间不宜少于2min,也不宜超过3min。炎热季节或寒冷季节搅拌混凝土时,必须采取有效措施控制原材料温度,以保证混凝土的入模温度满足规定。
4.1.4 运输
应采取有效措施，保证混凝土在运输过程中保持均匀性及各项工作性能指标不发生明显波动。应对运输设备采取保温隔热措施,防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。应采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发。
　　(1)混凝土运输应选用能确保浇筑工作连续进行、运输能力与混凝土搅拌机的搅拌能力相匹配的运输设备。不得采用机动翻斗车、手推车等工具长距离运输混凝土。
　　(2)运输混凝土过程中，应保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作性能。
　　(3)运输混凝土过程中，应对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。应采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发，严禁在运输混凝土过程中向混凝土内加水。
　　(4)应尽量减少混凝土的转载次数和运输时间。从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。
　　(5)若采用搅拌罐车运输混凝土，当罐车到达浇筑现场时，应使罐车高速旋转20~30s，再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗或混凝土料斗。
　　(6)采用混凝土泵输送混凝土时，应按JGJ/T10-95的规定进行施工外应特别注意以下事项：
　　A、在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的塌落度应尽量小，以免混凝土在振捣过程中产生离析和沁水。当浇筑层的高度较大时，尤应控制拌合物的塌落度，并且使用串筒浇筑；一般情况下，泵送下料口应能移动；当泵送下料口固定时，固定的间距不宜过大，一般不大于3m。
　　B、泵送管路起始水平管段长度不应小于15m。除出口处可采用软管外，管路的其它部位均不得采用软管。管路应用支架、吊具等加以固定，不应与模板和钢筋接触。高温或低温环境下，管路应分别用湿帘和保温材料覆盖。
　　C、向下泵送混凝土时，管路与垂线的夹角不宜小于12°，以防止混入空气引起管路阻塞。
　　D、混凝土宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵。全部混凝土应在初凝前浇筑完毕。在交通拥堵和气候炎热等情况下，应采取特殊措施防止混凝土塌落度损失过大。
　　E、因各种原因导致停泵时间超过15min，应每隔4~5min开泵一次，使泵机进行正转和反转两个方向的运动，同时开动料斗搅拌器，防止料斗中混凝土离析。如停泵时间超过45min，应将管中混凝土清除，并用压力水或其它方法冲洗管内残留的混凝土。
4.1.5 浇筑
(1)浇筑混凝土前，应针对工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案，包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等。混凝土浇筑过程中，不得无故更改事先确定的浇筑方案。
　　(2)浇筑混凝土前，应仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度，并指定专人作重复性检查，以提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。构件侧面和底面的垫块至少应为4个/m2，绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。
　　(3)混凝土入模前，应测定混凝土的温度、坍落度和含气量等工作性能；只有拌和物性能符合本技术条件要求的混凝土方可入模浇筑。
　　(4)混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m；当大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。
　　(5)混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间