在我國交通基礎設施建設迅猛發展的當下，公路橋梁作為關鍵交通樞紐，其建設質量備受關注。高性能混凝土憑借高強度、高耐久性及良好的工作性等優勢，在公路橋梁施工中得到廣泛應用。然而，高性能混凝土早期裂縫問題日益凸顯，成為影響橋梁結構安全與使用壽命的關鍵因素。早期裂縫不僅削弱了結構的承載能力，還為水分、有害物質侵入提供通道，加速結構劣化。因此，深入研究高性能混凝土在公路橋梁施工中的早期裂縫防控技術，對于提升橋梁建設質量、保障交通安全、降低后期維護成本具有重大現實意義[1]

高性能混凝土早期裂縫產生的原因 分析

1.1 原材料性能波動

原材料質量與性能的波動是高性能混凝土早期裂縫產生的重要誘因。水泥作為混凝土的關鍵膠凝材料，其細度、礦物組成及安定性等指標若不符合要求，會顯著影響混凝土性能[2] 。細度過大的水泥水化速度加快，水化熱集 中釋放，導致混凝土內外溫差增大，易引發溫 度裂縫[3] 。骨料的級配、粒徑、含泥量等也會 對混凝土抗裂性能產生影響。級配不良的骨料

會使混凝土內部孔隙率增加，降低混凝土的密實性和強度；含泥量過高則會削弱骨料與水泥漿體的粘結力，影響混凝土的抗裂性能。外加劑的種類和摻量選擇不當，可能導致混凝土工作性不穩定，如出現離析、泌水等現象，增加裂縫產生的風險[4]

1.2 配合比設計缺陷

配合比設計不合理是高性能混凝土早期裂縫產生的常見原因。水膠比是影響混凝土性能的關鍵參數，水膠比過大時，混凝土硬化過程中多余水分蒸發會導致體積收縮，產生干縮裂縫。砂率的選擇也至關重要，砂率過大，混凝土需水量增加，水膠比相對增大，降低混凝土強度和抗裂性；砂率過小，混凝土和易性變差，易出現離析、泌水等問題，同樣不利于裂縫防控。此外，礦物摻合料的摻量若控制不當，可能無法充分發揮其改善混凝土微觀結構、提高抗裂性能的作用，甚至可能對混凝土性能產生負面影響[5]

1.3 施工工藝不當

施工工藝的不規范是引發高性能混凝土早期裂縫的重要因素。混凝土澆筑過程中，振搗不密實會使混凝土內部存在空洞和蜂窩等缺陷，降低混凝土的強度和抗裂性能。澆筑順序不合理，如分層澆筑時層間間隔時間過長，會導致新老混凝土之間形成薄弱面，增加裂縫產生的可能性。養護措施不到位也是常見問題，在混凝土澆筑完成后，若沒有及時進行養護或養護方法不當，如養護時間不足、養護環境濕度不夠等，會使混凝土表面水分蒸發過快，產生干縮裂縫。此外，施工過程中的溫度變化，如冬季施工時混凝土受凍，內部結構遭到破壞，會產生凍脹裂縫。

高性能混凝土早期裂縫防控的技術措施

2.1 原材料選擇與質量控制

優質原材料是高性能混凝土早期裂縫防控的基礎。水泥應選用低熱水泥，這種水泥水化熱低，能有效降低混凝土內部的溫度應力，減少溫度裂縫的產生。同時，要嚴格控制水泥的細度和安定性，確保水泥質量符合標準要求。骨料的選擇要嚴格把關，粗骨料應選用級配良好、質地堅硬、針片狀含量低的石子，以減少混凝土內部的應力集中。細骨料應采用中砂，含泥量應控制在規定范圍內，以保證混凝土的密實性和強度。外加劑的使用要根據混凝土的性能要求和施工條件進行合理選擇，通過試驗確定最佳摻量，以改善混凝土的工作性能和抗裂性能。例如，添加適量的減水劑可以降低水膠比，提高混凝土的強度和抗裂性；添加膨脹劑可以補償混凝土的收縮，減少裂縫的產生。

2.2 配合比設計與優化

合理的配合比設計是提高高性能混凝土抗裂性能的關鍵。在滿足混凝土強度和工作性的前提下，應盡量降低水膠比。通過添加高效減水劑，可以在不增加用水量的情況下提高混凝土的流動性，從而降低水膠比。優化砂率，根據骨料的級配和混凝土的工作性要求，通過試驗確定最佳的砂率，使混凝土具有良好的密

實性和抗裂性?？梢該饺脒m量的礦物摻合料，如粉煤灰、礦渣粉等，這些礦物摻合料可以填充混凝土內部的孔隙，改善混凝土的微觀結構，提高混凝土的抗裂性能。同時，礦物摻合料還可以與水泥水化產物發生二次反應，進一步增強混凝土的強度和耐久性。在配合比設計過程中，還應充分考慮施工環境和施工工藝的要求，確?；炷猎谶\輸、澆筑和養護過程中具有良好的工作性能。

2.3 施工工藝改進與規范

規范的施工工藝是防控高性能混凝土早期裂縫的重要保障。在混凝土澆筑前，要對模板進行清理和濕潤，確保模板表面干凈、無雜物，以提高混凝土與模板之間的粘結力。澆筑過程中，要采用合理的澆筑方法，確?；炷?/span>澆筑均勻、密實。對于大體積混凝土，可以采用分層分段澆筑的方法，減少混凝土內部的溫度梯度。振搗要嚴格按照操作規程進行，振搗時間、振搗間距要控制得當，避免漏振和過振。漏振會使混凝土內部存在空洞和蜂窩等缺陷，降低混凝土的強度和抗裂性能；過振則會導致混凝土離析、泌水，同樣不利于裂縫防控。澆筑完成后，要及時進行養護。養護方法應根據施工環境和混凝土的性能要求選擇，如采用覆蓋保濕養護、噴水養護等。在高溫季節施工時，要采取降溫措施，如對骨料進行遮陽、灑水降溫，在混凝土中埋設冷卻水管等；在冬季施工時，要采取保溫措施，如對混凝土表面進行覆蓋保溫，防止混凝土受凍。

2.4 溫度控制與監測

溫度變化是導致高性能混凝土早期裂縫產生的重要因素之一，因此需要采取有效的溫度控制措施。在混凝土配合比設計時，可以通過調整原材料的種類和摻量來降低混凝土的水化熱。例如，增加粉煤灰等礦物摻合料的摻量，可以減少水泥的用量，從而降低水化熱。在施工過程中，要合理安排施工時間，避免在高溫時段進行混凝土澆筑。如果必須在高溫時段施工，要采取降溫措施，如對模板進行灑水降溫，降低混凝土的入模溫度。在混凝土內部埋設溫度傳感器，實時監測混凝土內部的溫度變化，當溫度變化超過規定范圍時，及時采取相應的措施進行調整。

高性能混凝土早期裂縫防控技術的工程應用

3.1 工程概況

本大型跨江公路橋梁工程作為地區交通網絡的關鍵樞紐，承擔著重要的交通流量運輸任務。橋梁全線橫跨寬闊江面，全長規模可觀，其主橋采用連續剛構結構形式，這種結構具有跨越能力大、行車舒適性好等優點，但同時也對施工技術與材料性能提出了極高要求。橋墩作為支撐橋梁上部結構的重要構件，高度驚人，在施工過程中面臨著巨大的技術挑戰。

該工程所處地區氣候條件極為復雜，夏季高溫炎熱，太陽輻射強烈，最高氣溫屢創新高。高溫環境會加速混凝土中水分的蒸發，導致混凝土表面迅速失水，產生干縮應力，增加裂縫產生的風險。同時，高溫還會使混凝土內部水化熱積聚，造成內外溫差過大，引發溫度裂縫。冬季則寒冷干燥，最低氣溫極低，且晝夜溫差較大。這種劇烈的溫度變化會使混凝土經歷反復的熱脹冷縮，產生溫度應力，對混凝土的抗裂性能構成嚴峻考驗。鑒于橋梁結構規模宏大、混凝土強度等級高以及復雜的氣候條件，對高性能混凝土的抗裂性能要求極為嚴格，任何細微的裂縫都可能影響橋梁的整體性能和使用壽命，因此必須采取有效的裂縫防控技術措施。

3.2 防控技術應用實踐

在原材料選擇環節，項目團隊經過嚴格篩選和試驗，選用了低熱水泥。低熱水泥具有水化熱低的特性，能夠有效降低混凝土在硬化過程中因水化熱積聚而產生的溫度應力，從源頭上減少溫度裂縫的產生幾率。同時，對水泥的細度進行了嚴格控制，確保水泥顆粒分布均勻，水化反應充分，提高混凝土的密實性和強度。骨料方面，選用了質地堅硬、級配良好的優質骨料，嚴格控制了骨料的含泥量。優質骨料能夠為混凝土提供良好的骨架作用，增強混凝土的抗壓和抗裂性能，而低含泥量則避免了雜質對混凝土性能的不利影響。

根據工程的具體要求和原材料的實際性能，對混凝土配合比進行了精心優化設計。通過降低水膠比，減少了混凝土內部的孔隙率，提高了混凝土的密實性和強度，從而增強了其抗裂能力。優化砂率，使混凝土具有更好的工作性和和易性，避免了因砂率不當而導致的離析、泌水等問題。此外，還摻入了適量的粉煤灰和礦渣粉等礦物摻合料。這些礦物摻合料不僅能夠填充混凝土內部的微小孔隙，改善混凝土的微觀結構，還能與水泥水化產物發生二次反應，進一步提高混凝土的強度和耐久性，同時對混凝土的抗裂性能也有顯著的改善作用。

在施工工藝方面，采用了分層分段澆筑的方法。這種方法能夠有效地控制混凝土的澆筑厚度和澆筑速度，減少混凝土內部的溫度梯度，避免因一次性澆筑過厚而產生的溫度裂縫。在振搗過程中，施工人員嚴格按照操作規程進行，嚴格控制振搗時間和振搗間距，確保混凝土振搗密實，無空洞和蜂窩等缺陷。澆筑完成后，及時對混凝土進行了覆蓋保濕養護。在高溫時段，采取灑水降溫措施，保持混凝土表面的濕潤，降低混凝土表面的溫度，減少水分蒸發，防止干縮裂縫的產生。

3.3 應用效果評估

通過對該工程高性能混凝土早期裂縫的全面監測發現，采用上述一系列防控技術措施后，橋梁結構的早期裂縫數量呈現出明顯減少的趨勢。在施工過程中的定期檢查以及橋梁建成后的長期監測中，均未發現大量明顯的早期裂縫，這與未采用防控技術的類似工程形成了鮮明對比。在未采用防控技術的工程中，往往在施工初期就會出現較多的裂縫，嚴重影響橋梁的美觀和結構性能。而本工程中，裂縫寬度也得到了有效控制，即使出現少量微小裂縫，其寬度也在允許范圍內，不會對橋梁的整體結構安全造成威脅。

與未采用防控技術的類似工程相比，該工程的混凝土抗裂性能有了顯著提高。在類似的施工條件和氣候環境下，未采用防控技術的工程在建成后不久就出現了因早期裂縫擴展而導致的結構安全隱患，如混凝土剝落、鋼筋銹蝕等問題，嚴重影響了橋梁的使用壽命和安全性。而本工程在橋梁建成后的長期使用過程中，經過多次結構檢測和評估，均未出現因早期裂縫導致的結構安全問題。橋梁的各項性能指標均符合設計要求，能夠正常、安全地承擔交通流量運輸任務。

3.4 經驗總結與推廣價值

本工程在高性能混凝土早期裂縫防控方面的成功實踐，積累了豐富的經驗。在原材料選擇上，要嚴格把控質量，根據工程需求選擇合適的原材料，如低熱水泥和優質骨料等，并對其性能指標進行嚴格控制。在配合比設計方面，要充分考慮各種因素，通過優化水膠比、砂率以及摻入適量的礦物摻合料等措施，提高混凝土的抗裂性能。施工工藝的規范執行至關重要，分層分段澆筑、合理的振搗以及及時的養護等措施能夠有效減少裂縫的產生。

這些經驗對于其他公路橋梁工程具有重要的推廣價值。在類似的跨江、跨海等大型橋梁工程中，往往面臨著復雜的氣候條件和較高的結構性能要求，高性能混凝土早期裂縫防控技術能夠有效解決裂縫問題，提高橋梁的質量和耐久性。在城市橋梁建設中，由于施工環境復雜、交通流量大，對橋梁的外觀和使用性能要求較高，采用本工程的防控技術可以減少裂縫對橋梁美觀和使用功能的影響。

結束語

高性能混凝土在公路橋梁施工中的早期裂縫防控是一項系統而復雜的工作，需要從原材料選擇、配合比設計、施工工藝改進以及溫度控制等多個方面入手，采取綜合防控措施。通過實際工程案例的應用驗證，本文所提出的防控技術能夠有效減少高性能混凝土的早期裂縫產生，提高公路橋梁工程的質量和耐久性。然而，隨著橋梁建設技術的不斷發展和新材料、新工藝的應用，高性能混凝土早期裂縫防控技術仍需不斷探索和創新。未來，應進一步加強高性能混凝土性能的研究，優化防控技術措施，為公路橋梁建設提供更加可靠的技術支持，推動我國交通基礎設施建設的可持續發展。

【標準規范】

《建筑固廢再生砂粉應用技術規范》行標

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術規程》CECS

《不燃級金屬面板保溫裝飾一體板應用技術規程》團標

《砂漿和混凝土用石屑》團標

《預拌混凝土產品質量追溯規范》團標

【會議培訓】

2025全國混凝土行業創新發展與廢棄物資源再生技術交流大會

第十屆全國建筑固廢和尾礦泥漿處理及資源化利用大會暨中國砂石協會建筑固廢利用分會年會

2025第二十一屆全國商品混凝土可持續發展論壇暨2025中國商品混凝土年會

預拌（商品）混凝土應用技術和工藝技能線上培訓

混凝土（砂漿）試驗檢測方法實操教學線上培訓

【咨詢服務】

科技成果評價

預拌混凝土質量追溯研究

高速公路及橋涵高性能混凝土技術咨詢

課題研究

研發中心建設

產品檢測

綠色建材產品認證

[綠滿庭院]《HJ建筑圍護結構自保溫技術體系》推廣等

【建材“雙碳”業務】

低碳膠凝材料研發與制備

復合摻合料和再生復合摻合料研發與制備

建筑垃圾處置與資源化利用

建筑垃圾再生砂粉應用技術

建筑垃圾再生輕粗骨料技術

碳化再生骨料制備技術

【期刊著作】

《新技術在混凝土中的應用》圖書

《常見預拌混凝土質量事故分析百例》圖書

《預拌混凝土企業標準化試驗室建設指南》圖書

混凝土技術發展中心（以下簡稱“中心”）隸屬建筑材料工業技術情報研究所，主要職能是跟蹤分析和研究國內外混凝土行業科技前沿動態，為全國混凝土行業開展技術服務工作，包括出版技術期刊、研究制定標準、開展技術咨詢、舉辦技術會議、承擔行業培訓、從事認證評價和開發研究等，中心是建材情報所主要業務部門之一。中心擁有員工10人，其中博士3人，正高職稱3人，副高職稱4人。中心掛靠的行業協會分支機構包括中國散裝水泥推廣發展協會混凝土專業委員會、中國散裝水泥推廣發展協會預制建筑產業專業委員會、中國砂石協會建筑固廢利用分會、建筑材料工業技術情報研究所雙碳研究中心。依托中心成立的平臺有預拌混凝土質量追溯公共服務平臺、混凝土行業數字化服務平臺、中國商品混凝土行業企業專家委員會（擁有200余名行業一線專家）、北京砼享未來工程技術研究院（會員制技術和管理服務）。

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