高层建筑大体积混凝土温度的控制分析

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【摘 要】大体积混凝土因温差应力易产生裂缝，是工程施工中的质量通病。本文结合工程实例，研究论证了在施工过程中所采取的一系列切实可行控制裂缝的技术措施，从而保证了大体积混凝土基础内外未出现裂缝，有效控制并避免了工程质量隐患，具有较强的推广和应用价值。

【关键词】大体积混凝土；材料选配；温度监控

某高层住宅楼工程，框架剪力墙结构，28层，建筑面积31265m2，基础为桩基—筏板混合基础，筏板平面尺寸为28.5m×41.2m，厚度为2.4m，混凝土体积2090m3，混凝土设计强度等级C35，属大体积混凝土。施工日期为4月下旬，室外气温晚上9℃～10℃，白天18℃～20℃。为保证混凝土的质量，控制混凝土裂缝的产生，施工中采取了一系列有效措施，保证了混凝土内外均未出现裂缝，满足了国家规范及设计要求。

一、格控制原材料，合理选用配合比

（1）控制商品混凝土原材料。第一，水泥的选择。考虑普通硅酸盐水泥水化热大，对大体积混凝土施工养护有较高的技术要求，因此本工程要求搅拌站必须选用水化热低，有利于大体积混凝土施工、养护的矿渣水泥。水泥进厂后要及时进行水泥的检验和试配工作。第二，粗骨料。采用自然连续级配的粗骨料，尽可能采用10～30mm级配良好的石子，以减少单位体积混凝土的水泥砂浆量，从而达到减少水泥用量，减少混凝土的水化热，最终降低混凝土温度的目的。但要注意石子中不得含有有机杂质，其含泥量应≤1％。第三，细骨料。采用中砂，含泥量应≤3％，粗细度以2.6～2.8为宜。控制细砂以0.3mm筛孔的通过率为15％～30％，0.15mm筛孔的通过率为5％～10％。第四，粉煤灰。为了减少水泥用量，可掺入水泥用量10％的粉煤灰。粉煤灰不但可以代替部分水泥而且粉煤灰颗粒球形，具有“滚珠效应”可起作用，能改善混凝土可塑性并增加混凝土可泵送性，降低混凝土水化热。要求粉煤灰的烧失量应＜15％、SO3应＜3％、SiO2应＞40％，并应对水泥无不良反应。第五，外加剂。为了满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求，在水泥中掺入适量的缓凝型UEA微膨胀剂。（2）混凝土配合比设计。混凝土的配合比应根据使用的材料，通过试配确定。水灰比应≤0.6。砂率应控制在0.4～0.45，坍落度的增加应通过调整砂率和掺用外加剂解决，严禁在现场随意加水以增加坍落度，并控制在14mm左右为宜，由于浇筑需要，混凝土配合比要通过添加缓凝型UEA微膨胀剂将混凝土初凝时间调至4～6小时。本工程混凝土配合比如下表1：

表1 混凝土配合比

二、施工工艺

（1）混凝土的测温、保温、养护。根据测温要求，对混凝土中心温度及表面温度进行测温记录，随时掌握温度的变化情况，以便采取措施控制内外温差不超过25℃，测温要求第1～5天每2小时测温一次；第6～15天，每4小时测温一次。如连续3天混凝土中心最高温度与外界温度之差小于15℃，则停止测温。根据测温记录，及时画出日测温曲线和大体积混凝土测温变化动态曲线。测温工作结束，测温孔完成使命后，采用灌浆技术，用强度等级相同的细石混凝土填实。根据测温情况，及时地做好混凝土面的保温养护工作，如处于春暖季节，可用一层草帘覆盖，上罩一层花格布的方法来保温养护。（2）大体积混凝土裂缝预防措施。大体积混凝土最易出现的质量通病为温度裂缝。而本方案采用的一系列措施降低了水泥水化热，则很大程度地减少或避免了可能出现裂缝的内外因素。第一，采用内部循环水系统，大大降低了混凝土内部温度；第二，采用低热矿渣水泥，降低了混凝土中水泥的水化热；第三，通过添加粉煤灰，既代替了部分水泥，降低了水化热，又改善了混凝土的和易性及可泵送性；第四，选用级配良好的石子，减少了单位体积混凝土的水泥砂浆量，从而减少了水泥用量，降低了混凝土水化热，最终降低了混凝土硬化时的温度；第五，在配合比设计时，优先选用低砂率，含石子量相对多的可泵性混凝土，减少水泥用量；第六，在混凝土中，加入一定量的缓凝型UEA微膨胀剂，使混凝土初期产生一定微膨胀，补偿干缩和冷缩降温产生的应力；第七，做好混凝土的保温养护工作，使内外温度差控制在25℃之内，避免内外温差过大而产生温度应力及裂缝。

由于施工技术方案合理，措施得当，此筏板基础避免了大体积混凝土施工中易出现裂缝的质量通病，基础施工质量得到了甲方、监理的一致好评，也为最终夺取“中州杯”打下了良好基础，具有较强的推广和应用价值。

参 考 文 献

[1]杨跃．高层建筑施工[M]．武汉：华中科技大学出版社，2004

[2]付茂林．大体积混凝土裂缝的预防[J]．山西建筑．2003（14）

[3]刘名生，师尧夫，刘建明．基础底板大体积混凝土夏季施工技术[J]．施工技术．2006（11）