大體積混凝土基礎溫度裂縫控制施工技術分析

嚴劍

摘要：隨著建筑行業的快速發展，大體積混凝土在建筑施工數量逐漸增多，但是混凝土溫度裂縫問題也隨之增加。因此加強大體積混凝土基礎溫度裂縫的控制成為了當前建筑施工行業建設的重要研究課題。

關鍵詞：大體積混凝土；基礎溫度；裂縫

前言

大體積混凝土是指現場澆筑、成型和養護且體積與厚度較大的混凝土，也可定義為“混凝土結構物實體最小尺大于或等于1m，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土”。大體積混凝土在施工中易遇到的一大難題，也是一個極具破壞性的危害就是溫度裂縫。因此要確保施工安全，保證混凝土的質量，就要求在施工過程中采取有效的控溫措施。

1 大體積混凝土基礎溫度裂縫的產生原因分析

1.1 水化熱過高，導致混凝土內外溫度差異顯著

對于大體積混凝土基礎工程而言，由于混凝土施工體積量較大，混凝土厚度較高，水泥在混凝土結構凝結過程當中會產生比較明顯的水化熱反應，水化熱反應期間所產生的熱量被完全包覆在混凝土結構內部，無法在短時間迅速排出。受此因素影響，一方面導致高溫因素影響內部水分的蒸發；另一方面內部溫度上升顯著，拉大與外部溫度的差異。兩種因素交叉作用，最終形成溫度裂縫。

1.2 混凝土收縮

混凝土中含有一定比例的水分，在水泥水化反應期間會產生高溫，同時混凝土凝結也需要大量的水分參與反應。因此，在混凝土凝結期間，會出現大量水分散失的問題。若沒有及時對外部進行灑水養護，則混凝土結構將會在大量水分散失后出現收縮問題，最終致使混凝土結構表面出現裂縫問題。

1.3 外部氣溫變化較大

在我國很多地區，受到地形、氣候條件等因素的影響，會產生較大的溫度差異。特別是在冬季低溫狀態下，外部環境溫度的變化比較頻繁。而對于大體積混凝土結構而言，在水化熱反應下，內部溫度上升速度快，與外部環境溫度差異明顯，若內外部溫度差異超過了混凝土結構可承受的極限值，則將導致溫度裂縫問題的產生。

2 淺談大體積混凝土基礎溫度裂縫控制措施

由于大體積混凝土施工是一個系統化的工程，各方面相互影響，因而想要降低溫度裂縫對大體積混凝土基礎結構造成的影響，不僅要對大體積混凝土內外部溫度進行控制，還要從混凝土性能、施工條件等方面進行控制，全面預防，才能使溫度裂縫控制效果最大化。

2.1 優化設計方案

（1）在工程結構設計中要特別注意改善約束條件，以降低大體積結構的約束度來減少由于砼自身原因引起的裂縫。例如：避免基礎過大起伏；合理地分縫分塊等。（2）由于混凝土保護層的厚度愈大愈容易發生裂縫，因此混凝土鋼筋保護層的厚度應盡量取較小值。（3）裂縫易發生部位加強構造措施：在孔洞周圍以及轉角處布置一些斜筋，讓鋼筋代替混凝土承擔拉應力，這樣可以有效控制裂縫。（4）由于施工過程中水化熱較大，往往需要配置溫度筋，但現在的溫度筋大都是按構造設置的，沒有反映出板厚的增加引起溫度效應的增大，為達到有效控制裂縫目的，必要時還需在上、下板筋之間設置豎向筋。

2.2 “材料”控制

嚴格控制施工材料質量，材料采購人員要對采購環節進行嚴格的質量控制，加大對所有原材料和半成品的審查力度，建立完善的質量保證體系。砂、碎石、骨料等材料的進貨渠道盡量避免太多，確保質量穩定；施工時注意對水泥質量的觀察，一旦發現受潮或者存放期限長的水泥都要棄用；在施工過程中應該對所應用到的所有材料進行檢測，對自身不能進行檢測的材料，應抽樣送至國家專門檢測機構，保證所有材料均滿足質量要求。同時，在骨料選擇中，要以中粗砂為主。一般情況下，每立方混凝土減少10kg的水泥用量，在絕熱溫升中，溫度就會相應降低1度。另外，要嚴格控制骨料中的含泥量，若含泥量過高，不僅會增加混凝土收縮程度，也會降低混凝土的強度，降低抗裂性能。

2.3 混凝土振搗

（1）清理泌水?；炷翝仓耙幏断嚓P技術措施，注意預埋件、預留洞等位置，保證布料合理和振搗工作順利。振搗過程中會產生大量泌水，應及時清理干凈，否則易引起不良后果。如：麻面、塑性開裂現象，當然也會降低表層混凝土強度。為避免泌水現象出現，應保證材料合理選用。同時，混凝土配合比要科學，如水灰比不能過大，外加劑使用量適中，混凝土凝結時間適宜等。

（2）振搗原則?；炷翝仓r，要充分保證上下層不能出現冷縫，上層混凝土振搗要在下層混凝土初次凝結之前完成，并且振搗棒要向下插入5cm左右；振搗原則為快插慢拔，防止上層混凝土已經振實，但下層氣泡還未完全排出。為使振搗更加密實，振動棒應上下稍微抽動；振搗時間要控制合理，通常在混凝土表面出現浮漿且停止下沉后可停止振搗。

（3）垂直振搗。通常，建筑工程混凝土坍落角度為180±20mm，澆筑坡度為1：6。除鋼筋布置密集位置采用斜向振搗方法外，其他主要位置均采用垂直振搗，振搗點距離在500mm為宜。在對邊緣區域進行振搗時，距離模板位置不能超過200mm。

2.4 混凝土澆筑

（1）按照砼泵的安全使用與操作規程。在使用砼泵時，要按照相關使用說明書和規范。要求所有操作人員在執行獨立操作之前，必須經過專業培訓。在為砼泵澆筑混凝土之前，應向泵管內加人適量水，將泵管內壁潤濕，防止混凝土澆筑過程中將泵管內部堵住。若潤濕內壁后無異常情況，則采用1：2比例水泥砂漿潤滑砼泵。注意水泥砂漿分散進行布置，不能在一處集中澆筑?；炷翝仓^程必須保證連續進行，因此需準備足夠混凝土。若中間有停留時間，則不能超過20分鐘。

（2）分層澆筑。在進行大體積混凝土澆筑施工時，為了降低混凝土內外溫差，需要采用分層與分段澆筑方法。要注意布料不能在同一個部位。正確做法是在2～4m范圍內對泵管進行水平移動，并且布料位置應盡量垂直于模板，澆筑厚度300～500mm。當要求澆筑厚度超過500ram時，則應按照1：6～1：10坡度對其進行分層澆筑（防止冷縫形成，利于水熱化散失）；在對斜面進行分層澆筑時，混凝土要從澆筑層下端開始，并逐漸向上移動。斜面澆筑通常要求斜面坡度小于1/3，適用結構長度較大（超過3倍厚度）的情況。在現代建筑施工中，經常采用全面分層、分層分段及斜面分層澆筑法。

2.5 混凝土測溫

大體積混凝土施工時，必須留置測溫導線，即可通過人為方法對混凝土施工表面溫度進行控制，盡量防止混凝土出現裂縫。實際上，溫度控制包括兩個方面；一是控制混凝土澆筑時溫度；二是工作人員對混凝土內部最高溫度進行人為控制。

（1）連續測溫：測溫工作要安排專人負責，保證按時按量測溫，不能遺漏，更不能弄虛作假，要做好測溫記錄。除此之外，還要測溫工作要連續進行，待混凝土強度和剛度達到時間要求和設計規范時，測溫工作方可停止。

（2）工作人員在測溫時，若發現混凝土內部最高溫度和部分位置渴度差值達到25度（或者溫度出現異常）時，應馬上告知項目負責方和相關技術部門，及時采取補救措施。同時，測溫工作應該在電子液晶數字自動顯示測溫儀器的支持下進行，充分保證測溫合理、讀數準確。

3 結語

隨著社會經濟的快速發展，我國建筑行業呈現了跨越式的發展趨勢，大體積混凝土施工在水利工程、大型設備基礎、高層樓房建筑等建筑施工領域導到充分應用，并逐漸向著更大體積方向發展，因此也對施工技術提出更高要求。我們需要對大體積混凝土施工有足夠重視，要繼續對溫度裂縫控制技術進行研究，采取科學合理的溫度裂縫防治措施，增加大體積混凝土建筑結構的使用壽命，促進建筑行業長久發展。