土建工程大體積混凝土溫控措施及施工技術

史 文 玉

(太原市民營經濟開發區，山西 太原 030000)

土建工程大體積混凝土溫控措施及施工技術

史 文 玉

(太原市民營經濟開發區，山西 太原 030000)

分析了大體積混凝土產生裂縫的原因，介紹了被廣泛應用的大體積混凝土溫控技術，從混凝土的溫升控制、粗細骨料選擇、混凝土攪拌和運輸的控制等方面，提出了防止混凝土裂縫產生的相關措施，確保土建工程的施工質量。

大體積混凝土，裂縫，溫控措施

隨著我國社會經濟的快速發展，推動了房地產行業的迅速崛起，城市中有很多高層以及超高層建筑已然聳立在城中央，成為城市的標志性建筑物。這些高層或者超高層建筑需要堅實的基礎設施，其大部分使用了體積較大的混凝土結構。在工業、商業以及住宅建筑中，混凝土被廣泛應用。

混凝土施工應用過程中，需要一定的溫度檢測以及溫度控制，才能對施工程序起到更加好的效果。為此，在施工過程中采用信息化施工方案，來對溫度進行實時監控，通過得到的數據以及反饋的信息進行溫度的有效調控。最后，還要根據溫度監測的數據來判斷溫度控制的效果如何。

1 大體積混凝土容易產生裂縫的成因分析

1.1 原材料不合格產生的裂縫

有很多施工單位在進行施工前的材料選擇的時候，為了降低工程成本，并沒有根據混凝土工程的實際情況和具體要求來選擇合適的施工材料。

1.2 溫度應力產生的裂縫

溫度應力裂縫是混凝土由于內外溫度不同產生溫度應力而出現裂縫。混凝土在硬化的過程中，水泥的水化作用會產生大量的熱量，使得混凝土澆筑體內部的溫度產生劇烈的變化，但是混凝土表面的溫度受環境影響變化很小，這樣就會在混凝土的內外產生一個溫度差進而導致產生溫度應力。在溫度應力比混凝土的抗拉力還大的時候，就會出現裂縫。

1.3 堿骨料反應產生的裂縫

堿骨料反應說的是，在一定的濕度下，水泥中含有的堿性氧化物和骨料中的活性成分會發生化學反應，在骨料的表面形成一種吸水會膨脹的物質，這種物質在吸水之后體積會快速的膨脹，進而導致混凝土出現裂縫。

2 應用廣泛的大體積混凝土溫控技術

2.1 分層連續性澆筑法的應用

隨著我國經濟快速發展，在建筑施工過程中應用最為廣泛的大體積混凝土溫控技術當屬分層連續澆筑法。使用分層連續澆筑法可以很好的達到散熱的目的，對于大體積混凝土澆筑塊的降溫十分有用。而且使用這種方法還利于進行振搗，進而有效的保證混凝土澆筑的質量。

2.2 大體積混凝土溫控的參數

在對大體積混凝土進行溫度控制的時候，必須注意到各種參數，要在規定的范圍內進行操作，不然會影響施工質量。一般情況下，大體積混凝土澆筑塊的溫度不可以高于28 ℃，混凝土的內外溫差也不能超過25 ℃。

2.3 混凝土澆筑后需要及時采取溫控措施

對混凝土要及時的進行保溫和養護工作。尤其是完成大體積混凝土的澆筑以后，一定要做好溫度控制措施。保溫層鋪好以后，還需要根據實際來對混凝土進行覆蓋，可以使用的保溫材料有塑料薄膜、土和砂等等。

另外，在鋪設中一定要準確計算，確定保溫層的厚度，不能有太大的誤差存在。保溫材料在選擇和搭配上有很多的技巧，搭配的好可以起到事半功倍的效果。

2.4 混凝土澆筑溫降時采取的措施

降低混凝土澆筑溫度首先要做的就是降低水、骨料和攪拌的溫度。使用的水最好選擇溫度較低的地下水，水溫盡可能控制在5 ℃～10 ℃這個范圍內，這樣降溫的效果是最明顯的；可以對骨料提前預冷，其中使用噴水霧預冷是常用辦法，但是這個方法需要一個相對完善的排水措施來配合，這樣才能有效的控制骨料中的含水量，保證骨料的穩定。其次，可以選擇夜間或者氣溫較低的季節進行澆筑，這樣可以有效的降低澆筑的溫度，還可以減少控溫的費用支出。夏天溫度較高，如果在白天進行澆筑，就一定要盡可能地縮短澆筑的時間，這樣才可以縮短混凝土接受日照的時間，減少由于陽光照射造成的溫度升高。另外，在夏天溫度較高的時候，需要對混凝土進行定期的噴水保持混凝土的濕潤，以免在運輸的過程中混凝土溫度升高。

3 防止大體積混凝土裂縫產生的相關舉措

3.1 大體積混凝土溫控技術措施

大體積混凝土被廣泛應用于建筑施工中，產生混凝土裂縫的原因在于水泥的水化熱很容易導致混凝土內部溫度和應力的變化，進而導致不良后果。所以，控制混凝土的溫度是大體積混凝土施工中的重點。

3.1.1 混凝土的溫升控制

溫度下降后，使得混凝土結構出現了變化，水分隨著溫度的下降而逐漸流失。但是，其并不發生任意的自由變形，而是產生了一定的溫度應力。為了有效的控制降溫應力，控制水泥水化熱是目前最直接有效的降溫手段。水泥的水化熱是導致混凝土溫度升高的主要原因，為此，要從水泥水化熱入手，想盡各種辦法降低水泥水化熱，比如選擇低熱的水泥種類等等。研究表明，選擇325號、425號礦渣硅酸鹽水泥，可以使水化熱量減少超過20。

3.1.2 摻加粉煤灰及其他外加劑

不斷的研究實驗表明，改善混凝土粘塑性可以在混凝土中加入一定量的粉煤灰，利用粉煤灰的活性，使得混凝土帶有水泥的效果，再加上粉煤灰具有很好的潤滑作用。很多時候，混凝土經過較遠的路途送到施工現場，增加水泥的使用量不僅會造成水泥的浪費，同時也促使混凝土加快收縮、水熱化速度加快，最后出現了裂縫。為了解決這一問題，可以選擇在混凝土中加入一些外加劑，比如木質素磺酸鈣，其是一種陰離子表面活性劑，可以有效的分散水泥顆粒，而且還能降低水的表面張力。如果將木質素磺酸鈣摻入混凝土中，不僅可以有效的改善混凝土的和易性，而且可以減少對攪拌用水以及水泥的使用量，進而降低水化熱作用。

3.1.3 利用混凝土的后期強度

經過長期的實驗探索研究，我們發現每單位體積的混凝土中含有的水泥使用量每變化10 kg，對應混凝土的溫度在水泥水化熱的影響下會變動1 ℃。因此，為了有效控制混凝土的溫度變化，減少溫度應力的影響，一般采用f45， f60或 f 90 替代f28作為混凝土設計強度。

3.1.4 粗細骨料選擇

施工過程中粗細骨料的選擇，對于施工質量有很大的影響。為了更好的發揮水泥的效用，在選擇粗骨料的時候，應該選擇最大粒徑的。在建筑施工當中，混凝土澆筑的效果與很多因素有關系，比如粗骨料的規格和結構物的配筋距離，又如模板的形狀等。如果選擇自然連續級配的粗骨料，會使得混凝土和易性好，具有較高的抗壓強度，可以作為粗骨料選擇之一。但是，在選擇粗骨料的時候要根據具體的施工情況，選擇粒徑大、級配好的石子，同時還要做好攪拌、澆筑和振搗工作，選用的粗骨料中針、片狀顆粒根據重量不應該超過15。如果要是選擇細骨料的話，就應該選擇中、粗砂，這樣可以有效的改善混凝土的溫度升高。不管是選擇粗骨料還是細骨料，在泵送混凝土途中，在級配設計上要考慮到砂率的大小，砂率過大對混凝土的強度會有影響。因此，在滿足可泵性的前提下，應該盡可能地降低砂率。

3.2 大體積鋼筋混凝土工程施工質量控制

3.2.1 原材料選擇的控制

在原材料的選擇的控制方面，主要采用預制混凝土供應商為主，項目部為輔的控制方式。也就是混凝土攪拌站和項目部門簽署合同，一起來執行規范GB/T 14902—2003預拌混凝土；混凝土攪拌站和項目部門一起來選擇項目施工需要的混凝土材料，保證在工程中使用的原材料、技術和設備等都滿足合同的規定，同時還需要對材料、設備以及技術的質量負責。 另外，混凝土中使用的原材料、摻合料、外加劑都需要經過業主和監理認可以后，才能投入使用。

3.2.2 混凝土攪拌和運輸時的控制措施

施工技術對泵送混凝土的影響，首要的就是攪拌。攪拌的主要目的是使混凝土可以均勻混合，而且還要達到強化、塑化混凝土的目的。

泵機操作過程中應該注意下面幾點：第一，混凝土泵送過程中，盡可能做到連續送料。如果碰到混凝土供應不足的情況，那么可以適當的減慢泵送的速度。第二，泵送過程中要保持受料斗內的充盈，避免吸入空氣。如果不慎吸入空氣，那么需要立即轉泵，把混凝土吸回料斗內，在除去空氣以后再進行泵送。第三，混凝土泵送過程中，輸送管內的混凝土拌合物應該處在均勻分布的狀態。第四，及時清理泵。在混凝土泵送完成以后，要及時的進行清理，對于輸送管也要清理干凈，以免殘留的混凝土影響下次的輸送。第五，注意混凝土的澆筑溫度。混凝土澆筑前的溫度，應該在5 ℃～35 ℃這個范圍內。因此，在混凝土運送到卸料地點以后，需要對它的稠度進行檢測。混凝土的和易性會隨著運輸時間的增加而降低，所以要盡量縮短運輸時間。

3.2.3 混凝土澆筑與振搗的控制措施

底板大體積混凝土可以采用斜面式分層澆搗的方式，這樣可以利用斜面自然流淌的方式從遠到近從下到上，一層層進行澆筑。減小澆筑層厚度以及采用合理的澆筑順序，可以達到降低水泥水化熱作用的目的。注意，澆筑完成以后的混凝土盡量晚一點拆模，而且在拆模的時候要保證混凝土表面溫度不會短時間內下降太多。鋼管混凝土使用的是高位拋落無振搗法澆筑。

3.2.4 混凝土的養護控制措施

混凝土澆筑以后，并不代表著工作完成，而是還需要長時間的養護工作，比如減小降溫的時間和控制速度使得混凝土的“應力松弛效應”可以更好的發揮。又如提高對混凝土測溫和溫度監測工作的管理，實施信息化控制，對于混凝土溫度的變化要做到及時的了解控制；再如做到將混凝土的內外溫差控制在25 ℃以內，基面溫差和基底面溫差控制在20 ℃以內等等。

3.2.5 混凝土的測溫技術

為了更好的掌握大體積混凝土的各個部分在硬化過程中，水泥水化熱產生的溫度變化，以免在澆筑和養護過程中由于內外溫差太大出現裂縫的情況。需要采用有效的測溫技術來監測混凝土的溫度變化。在建筑工程中通常使用電子測溫技術來對混凝土溫度進行檢測，盡量使混凝土的內外溫差控制在25 ℃以內， 溫度陡降不超過10 ℃。 注意，在測溫過程中需要安排專業的人員來負責，而且測溫是24 h進行的。

綜上所述，大體積混凝土在目前的建筑施工中使用的比較頻繁，但是其也存在不少問題，為了更好的保質保量的完成工程，需要我們對于大體積混凝土施工中存在的問題進行研究，找到最好的解決辦法，避免混凝土裂縫的產生。

[1] 史 平.大體積混凝土施工技術[J].甘肅科技縱橫，2013， 37(4)：37 .

[2] 湯建龍.淺析大體積混凝土裂縫的原因、修補及防治措施[J].科技創業月刊,2014(8)：32.

[3] 王鐵夢.建筑物的裂縫控制[M].上海：上海科學技術出版社，2012.

The temperature control measures and construction technology of mass concrete of civil engineering

Shi Wenyu

(TaiyuanPrivateEconomicDevelopmentZone,Taiyuan030000,China)

This paper analyzed the reasons of mass concrete cracks,introduced the wide application of mass concrete temperature control technology,from the temperature control of concrete,aggregate thickness selection,concrete mixing and transport control and other aspects,put forward related prevention measures of concrete cracks,ensured the construction quality of civil engineering.

mass concrete,crack,temperature control measure

2015-10-16

史文玉(1975- )，男，工程師

1009-6825(2015)36-0087-02

TU755 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A