浅谈大体积混凝土的温控措施

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摘要：随着建筑技术的不断发展，大体积混凝土已广泛应用于建筑工程之中，对大体积混凝土的理论研究也很深入，但施工标准的制定还有些滞后。对于大体积混凝土建筑，水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，是导致混凝土发生裂缝的主要原因。应在控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、改善约束和完善构造设计等方面采取措施。本文对建筑工程大体积混凝土温控措施及相关施工技术进行探讨。

关键词：建筑工程；大体积混凝土：温控措施；施工技术

1 大体积混凝土的产生原因

大体积混凝土产生裂缝的原因很多，绝大部分是由于混凝土水化热引起的温度应力及收缩作用超过了混凝土的抗拉强度。在施工过程中，由于构件体积大，混凝土内部水泥水化反应产生的热量不容易散失，造成内部的温度升高速度比表面快，形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝土龄期短，抗拉强度很低。当温差引起的拉应力超过混凝土抗拉强度极限时就会在混凝土表面形成表面裂缝。在混凝土降温阶段，混凝土会发生体积收缩。混凝土收缩时受到基底或者结构本身的约束，将产生很大的收缩应力，收缩应力超过混凝土的抗拉强度极限时就会引起收缩裂缝。这种收缩裂缝有时会贯穿结构全断面成为危害严重的结构性裂缝。

2大体积混凝土裂缝种类

2.1沉缩裂缝

混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，混凝土甲．期强度义低，不能抵抗这种变形而导致开裂。在施工中采用缓凝型泵送剂，延缓混凝土的凝结硬化速度：充分利用外加剂的特性，适时增压抹加次数，消除表面裂缝。特别是初凝前的抹压。

2.2温度裂缝

一是由于温差较大引起的，混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热：内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉戍力，向混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当人体积混凝土浇筑在约束地基上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进，直至贯穿的温度裂缝。

3大体积混凝土裂缝温控措施

3.1水泥品种和骨料的选用

充分利用混凝土的后期强度，混凝土的导热性能较差，水泥水化热的积聚使混凝土出现早期温升和后期降温现象。合理选择混凝土原材料、优化混凝土配合比能够控制水泥水化热引起的温升，使混凝土具有较大的抗裂能力。

(1)水泥品种的选择：混凝土升温的主要热源是水泥在水化反应中产生的水化热。因此选择中热和低热水泥品种是控制混凝土温升的最根本方法。

(2)骨料的选择：首先应选择自然连续级配的粗骨料配制。它具有较好的和易性，较少的用水量、节约水泥用量，较高的抗压强度等优点，其后根据施上条件和工艺以及配合比设计选用一个最佳的粗骨料最人粒径。对于细骨料应采用优质的中、粗砂为宜。细度模数宜在2.6―2.9范围内。在满足和易性的前提下尽可能选用较小的砂率。

3.2掺加外加剂

为了满足送到现场的混凝土具有一定坍落度，如单纯增加单位水泥用量，不仅多用水泥。加剧混凝土收缩，而且会使水化热增大，容易引起开裂，因此，应选择适当的外加剂。木质素磺酸钙届阴离子表面活性剂，对水泥颗粒有明显的分散效应，并能使水的表面张力降低而引起加气作用。因此，在混凝土中掺入水泥重量0.25％的木钙减水剂，它不仅能使混凝土和易性有明显的改善，同时又减少了10％左右的拌和水。节约10％左右的水泥，从而降低了水化热。

目前，有一种新型“减低收缩剂’常用的有UEA、AEA，是掺人后可使砼空隙中水分表面张力下降，从而减少收缩的新材料，它可减少收缩40％－60％，但是能否起到有效地控制收缩裂缝的作用，还应注重其条件和后期收缩。试验资料表明，在混凝土内掺入一定数量的粉煤灰，由于粉煤灰具有一定活性。不但可代替部分水泥，而且粉煤灰颗粒呈球形，具有“滚珠效应”而起作用，能改善混凝土的黏塑性，并可增加泵送混凝土要求的0.315mm以下细粒的含量，改善混凝士可泵性，降低混凝土水化热。另外，根据大体积混凝土的强度特性，初期处于高温条件下，强度增故较快、较高，但后期强度就增长缓慢，这是由于高温条件下水化作用迅速，随着混凝土的龄期增长，水化作用慢慢停止的缘故。掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度，但其早期抗挝强度及早期极限拉伸值均有少量降低。

3.3控制混凝土的出机温度和浇筑温度

为了进一步降低混凝土的出机温度，其最有效的办法就是降低石子的温度。在气温较高时，为防止太阳的商接照射，可在砂、石堆场搭设简易遮阳装置，必要时须向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。混凝土从搅拌机出料后，经搅拌运输车运输、卸料、泵送、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度称为浇筑温度。关于浇筑温度的控制，我固有些规范提出不得超过25℃，否则必须采取特殊的技术措旌。在土建工程的人体积钢筋混凝土施工中，浇筑温度对结构物的内外温差影响不大，因此对主要受早期温度应力影响的结构物，没有必要对浇筑温度控制过严，但是考虑到温度过高会引起较大的干缩以及给混凝土的浇筑带来不利影响，适当限制浇筑温度足合理的。建议最高浇筑温度控制在40℃以下为宜，这就要求在常规施工情况下合理选择浇筑时间，完善浇筑工艺以及加强养护工作。

3.4加适当预埋件

在混凝土易裂缝部位埋设应力应变传感片，直接测试拉应力，以便更直接控制混凝土阔节保温保湿养护条件，保证温度梯度，确保混凝土不裂缝。在基础面筋上加设铁丝嘲或小直径钢筋嘲，以提高混凝土表面抗裂性，在工期允许的情况下，这种施工方法可降低内部最高温升、加强混凝土的测温工作力、材料及机械设备的投入。

3.5加强混凝土浇筑后的养护

加强对混凝土表面的养护工作，保持混凝土表面的湿润状态。因为大体积混凝土产生温度裂缝的重要原因是混凝土中产生了温度梯度。当表面混凝土冷却时，表面和内部的温差就会产生温度梯度，从而产生超过未完全凝结的混凝土抗拉强度的拉应力，使混凝土开裂。强化对大体积混凝土的养护工作，特别是浇筑后7d内的养护工作至关重要。对于特殊部位的混凝土如溢流面等，还应加盖湿麻袋养护28d以上。

3.6粗细骨料选择

为达到工程要求，充分发挥水泥效用，租骨料应达到最佳的最大粒径。建筑工程的大体积钢筋混凝土，粗骨料的规格与结构物的配筋间距、模板形状以及混凝土浇筑工艺等有很大关系，自然连续级配的粗骨料配制混凝土和易性好，经济用量能达到较好抗压强度，可作为首选。要根据施工情况，选用糙径大、级配良好的石子，同时优化级配设计，做好搅拌、浇注以及振捣工作。粗骨科中针、片状颗粒按重量计不超过15％为宜，细骨料采用中、粗砂较好，可降低混凝土温升并减少收缩。泵送混凝土输送过程中，级配设计要考虑砂率大小，砂牢过大对混凝土强度产生影响，满足可泵性的条件下，尽可能的降低砂率。此外，砂、石的含泥茸必须严格控制，砂、石的含泥量若超过规定，不仅会增加混凝土的收缩，同时也会降低混凝土抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利，要不断探索，将石子和砂的含泥量控制在适当的范围内。

4结束语

大体积混凝土温控工作是一项重要的工作，对大体积混凝土进行温度控制是避免大体积混凝土裂缝出现的重要手段。大体积混凝土施工难度较大，混凝土产生裂缝的机率较多，稍有差错将会造成无法估量的损失。在工程施工中，应根据不同地区气候、不同结构特征等具体情况采用相应的措施，才能减少和控制裂缝的出现，更好地保障建筑工程质量，保障人们的生命与财产安全。

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