混凝土水化反應(yīng)是水泥與水之間的化學(xué)反應(yīng)，這是混凝土凝結(jié)硬化的關(guān)鍵過(guò)程。

??水化硅酸鈣凝膠是一種類似凝膠狀的物質(zhì)，有很強(qiáng)的粘結(jié)性，它相互交織形成一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，把混凝土中的砂石等骨料包裹并粘結(jié)起來(lái)。氫氧化鈣一部分會(huì)參與后續(xù)反應(yīng)，一部分會(huì)溶解在孔隙溶液中。這些反應(yīng)產(chǎn)物的共同作用使混凝土逐漸失去流動(dòng)性，從漿體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)，.終硬化成為具有一定強(qiáng)度的建筑材料。

混凝土水化反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，這些熱量對(duì)混凝土性能有以下影響：

一，有利影響

??促進(jìn)早期強(qiáng)度發(fā)展：熱量有助于加快水泥的水化速度，使混凝土的早期強(qiáng)度能更快地發(fā)展。在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，混凝土能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定的強(qiáng)度，以滿足施工進(jìn)度的要求，例如可以更快地進(jìn)行模板拆除等后續(xù)施工工序。

二，不利影響

（1)產(chǎn)生溫度裂縫：

??由于混凝土內(nèi)部水化熱產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)，而表面熱量散發(fā)相對(duì)較快，這會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大。內(nèi)部膨脹而外部收縮，這種不均勻的變形會(huì)使混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。這些裂縫會(huì)降低混凝土的耐久性、抗?jié)B性等性能，并且裂縫一旦形成，還可能會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展。
（2） 降低混凝土的長(zhǎng)期強(qiáng)度和耐久性：

??高溫環(huán)境下，水化反應(yīng)過(guò)快可能會(huì)使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)不夠致密。例如，過(guò)快生成的水化產(chǎn)物可能來(lái)不及均勻分布，使得混凝土微觀結(jié)構(gòu)存在缺陷。在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，這些有缺陷的結(jié)構(gòu)會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，導(dǎo)致混凝土提前損壞。

溫度裂縫產(chǎn)生主要有以下原因：

一，水泥水化熱

??水泥在水化過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱量。對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，由于混凝土內(nèi)部熱量散發(fā)慢，而表面熱量散發(fā)快，就會(huì)形成內(nèi)外溫差。當(dāng)這種溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

二，外界氣溫變化

?? 當(dāng)外界氣溫驟降時(shí)，混凝土表面溫度下降比內(nèi)部快，導(dǎo)致內(nèi)外溫度差增大，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，從而引發(fā)裂縫。在寒冷天氣，如果混凝土沒有適當(dāng)?shù)谋卮胧@種情況更容易出現(xiàn)。
??相反，在高溫環(huán)境下施工，混凝土入模溫度過(guò)高，加上水泥水化熱，會(huì)使內(nèi)部溫度升得更高，當(dāng)后續(xù)溫度下降，也容易產(chǎn)生裂縫。

三，約束條件

?? 混凝土在澆筑過(guò)程中會(huì)受到內(nèi)部和外部的約束。內(nèi)部約束來(lái)自混凝土自身各部分之間的相互約束，比如內(nèi)部溫度分布不均勻產(chǎn)生的約束。外部約束主要是混凝土結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)或相鄰結(jié)構(gòu)之間的約束。當(dāng)溫度變化引起的變形受到這些約束限制時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

控制水化熱產(chǎn)生的溫度裂縫可以從以下幾個(gè)方面著手：

一，材料選擇

（1） 水泥品種：

??優(yōu)先選用水化熱較低的水泥，比如大壩水泥、礦渣水泥等。這些水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相對(duì)較少，能夠有效降低混凝土內(nèi)部的溫升。
（2） 摻合料：

??在混凝土中摻入適量的粉煤灰、礦渣粉等摻合料。這些材料可以替代部分水泥，減少水泥用量，并且能夠改善混凝土的工作性能，降低水化熱。

二，配合比設(shè)計(jì)

- 降低水泥用量：

??通過(guò)合理的配合比設(shè)計(jì)，在保證混凝土強(qiáng)度等性能的前提下，盡量降低水泥用量。例如，采用高效減水劑，在保持混凝土坍落度基本不變的情況下，減少用水量，進(jìn)而減少水泥用量，降低水化熱。

三，施工工藝

（1） 控制澆筑溫度：

??降低混凝土的澆筑溫度，避免在高溫時(shí)段進(jìn)行澆筑?？梢圆扇?duì)原材料（如集料）進(jìn)行遮陽(yáng)、降溫，在混凝土中添加冰塊等措施。
（2） 分層、分塊澆筑：

??采用分層、分塊的澆筑方式，這樣有利于混凝土內(nèi)部的熱量散發(fā)。比如大體積混凝土基礎(chǔ)，可以分層澆筑，每層厚度根據(jù)實(shí)際情況合理確定。
（3） 設(shè)置冷卻水管：

??在混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水管，通過(guò)循環(huán)冷卻水帶走混凝土內(nèi)部的熱量。在混凝土開始澆筑后就可以通水，持續(xù)一段時(shí)間，根據(jù)混凝土內(nèi)部溫度變化情況來(lái)調(diào)整通水時(shí)間和流量。

四，養(yǎng)護(hù)措施

保溫保濕養(yǎng)護(hù)：

??加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)。在混凝土表面覆蓋保溫材料（如草簾、棉被等）和保濕材料（如塑料薄膜），既可以減少混凝土表面熱量的散失，防止內(nèi)外溫差過(guò)大，又能保持混凝土表面的濕度，避免混凝土因干燥收縮而產(chǎn)生裂縫。

減少混凝土內(nèi)外溫差可以從以下幾個(gè)方面采取措施：

一，材料和配合比

（1） 選用低熱水泥：

??使用如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等低熱水泥，這類水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相對(duì)較低，可減小內(nèi)外溫差。
（2） 添加摻合料：

??在混凝土中摻入粉煤灰、礦渣粉等摻合料。這些摻合料可以降低水泥用量，減少水化熱，進(jìn)而降低內(nèi)外溫差。

二，施工過(guò)程控制

（1） 控制澆筑溫度：
?? 避免在高溫時(shí)段澆筑混凝土。如在夏季，可選擇在傍晚或夜間進(jìn)行澆筑。
?? 對(duì)原材料進(jìn)行降溫處理，例如對(duì)粗、細(xì)骨料搭建遮陽(yáng)棚，避免陽(yáng)光直射；在攪拌混凝土?xí)r加入適量冰塊代替部分水，降低混凝土的入模溫度。
（2） 分層、分塊澆筑：
?? 采用分層澆筑，如大體積混凝土基礎(chǔ)，分層厚度根據(jù)實(shí)際情況控制在30 - 50厘米左右，這樣有利于混凝土內(nèi)部熱量散發(fā)，減小內(nèi)外溫差。
?? 分塊澆筑可以使每塊混凝土體積減小，熱量集中程度降低，塊與塊之間設(shè)置后澆帶，等混凝土收縮變形穩(wěn)定后再澆筑后澆帶，避免因溫度變化產(chǎn)生裂縫。

三，溫度控制措施

（1） 內(nèi)部降溫：

??在混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水管，讓冷卻水循環(huán)帶走熱量，控制混凝土內(nèi)部溫度升高幅度。冷卻水管的間距、管徑和通水時(shí)間等參數(shù)要根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)尺寸、水泥品種和澆筑溫度等因素確定。
（2） 表面保溫：

??在混凝土表面覆蓋保溫材料，如保溫被、草簾等。在冬季，保溫能防止混凝土表面溫度過(guò)低；在夏季，能減緩表面溫度下降速度，從而減小內(nèi)外溫差。

四，養(yǎng)護(hù)措施

?? 保濕養(yǎng)護(hù)：在混凝土表面覆蓋塑料薄膜等保濕材料，使混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中保持濕潤(rùn)狀態(tài)。因?yàn)樗终舭l(fā)會(huì)帶走熱量，保濕可以避免因表面水分散失過(guò)快而導(dǎo)致內(nèi)外溫差過(guò)大。