大體積混凝土施工溫度控制策略

王 琦

(新疆道路橋梁工程總公司第一工程處)

大體積混凝土施工溫度控制策略

王 琦

(新疆道路橋梁工程總公司第一工程處)

混凝土是當代最主要的建筑工程材料之一。介紹了水泥、添加劑等材料的選取，混凝土受凍的臨界強度，以及如何提高混凝土的溫度，對于冬季大體積混凝土凍裂原因的分析、施工的保溫措施和特殊抗凍方法以及養護工作，保證混凝土的施工和工程質量。

混凝土的配置;臨界強度;溫度控制;保溫措施;抗凍方法;養護工作

1 大體積混凝土的配置的注意事項

制備混凝土時，應該根據工程對和易性、強度和耐久性等的要求，來合理的選擇原材料并確定其配合比例，它的配合比的設計按照水灰比例法則的要求進行。并且材料用量的計算主要用假定容重法或絕對體積法。在配置混凝土時，拌合的時候需要用加熱過后并且溫度不超過60℃的水。在攪拌的時候，骨料不能夠含有凍結塊狀物體或者是冰雪。投料之前，應改用蒸汽沖洗攪拌機。攪拌機進料的順序應該與常溫下施工順序一樣，拌合時間要比常溫時間延長50%。混凝土拌合物的初級溫度不能夠低于10C。配置混凝土的時候，首先應該采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，并且水泥的強度不能夠低于42.5。(國家標準最低位42.5)

2 混凝土的凍裂原因

混凝土產生凍裂的原因有許多種，主要的原因就是濕度和溫度的變化，混凝土的脆性以及不均勻性，和原材料的不合格，基礎不均勻沉降等。如果商品泵運送混凝土的時候塌落度大，水泥用量過多超過了標準定量，而且粉煤灰的摻量大，水灰所占的比重大使得混凝土的收縮大，容易產生裂縫。在澆筑的初期，如果夜間的氣溫急劇降低，但是仍然會殘留很高的溫度，內部熱漲的混凝土約束了表面混凝土的自由的收縮變形，當混凝土表面的溫度應力比混凝土本身的抗裂強度大的時候就容易出現溫差進而引起裂縫。在澆筑以后的4～15 h內，水泥的水化反應十分的激烈，出現了泌水與水分急劇增加的情況，容易引起失水收縮的情況產生裂縫。因為毛細孔中水分的蒸發，使得了細孔中形成了負壓，繼續干燥使得吸附水相繼的蒸發，引起了顯著地水泥石壓縮，混凝土因為收縮變形而產生了裂縫。

3 大體積混凝土的保溫措施

(1)加減保溫層，實現控制結構物的內外溫差，及其與環境的溫差，兩者允許的最大溫差為25℃;(2)要合理的安排混凝土的澆筑順序，采用薄層連續澆筑為好，從而減少內外溫差;(3)利用結構物本身的水化熱養護，做好保溫、保濕的工作，使混凝土始終處于良好的濕熱條件下，強度得以正常發展;(4)混凝土拆模后要繼續保溫養護;(5)提高混凝土的抗裂能力。(6)在混凝土澆筑以后，要做好混凝土的保溫保濕養護，要緩緩降溫，充分發揮徐變特性，在夏天，應注意保溫覆蓋，避免發生急劇的溫度梯度。(7)混凝土澆完的12 h內，要先蓋上塑料薄膜后，再蓋草包或麻袋兩層，在最后再蓋一層塑料薄膜進行養護。為了避免內外溫差過大在混凝土溫度升高時不能在表面澆水。(8)合理的選用用料，降低材料和混凝土的澆筑溫度。原材料的預冷卻可以降低混凝土的澆筑溫度，并且還可以削減混凝土內部的最高溫度，從而控制混凝土的內部溫度，防止開裂。

4 混凝土的抗凍方法

(1)在混凝土拌合物中摻入一定量的引氣劑。引氣劑的摻入能夠降低混凝土拌合水的表面張力和表面能，使混凝土內部產生大量的微小穩定的封密氣泡，這樣能夠切斷部分毛細管通路，能使混凝土結冰時產生的膨脹壓力得到緩解，起到緩沖作用;還能阻斷混凝土內部毛細管與外界的通路，使外界水分不易滲入;除此之外，它還有潤滑作用，改善混凝土的和易性。因此，摻入引氣劑可以大大提高混凝土的抗凍性。(2)摻入減水劑。減水劑可以大大降低混凝土的水灰比，從而提高混凝土的強度和致密性，使混凝土的抗凍性增強，提高耐久性。(3)摻入硅粉。加拿大人的專家通過試驗得出：引氣硅粉混凝土不管水灰比例多少，硅粉摻量15%以下都能使混凝土具有抗凍耐久性。

摻入活性礦物和料是目前解決混凝土抗凍耐久性問題的最有效的措施，也是21世紀混凝土技術的發展趨勢。

5 混凝土的養護工作

5.1 技術措施

(1)降低水泥水化熱：①應選用中低水熱化的水泥，例如礦渣硅酸鹽水泥、火山會硅酸鹽水泥或者粉煤灰水泥等。②要盡量選用級配良好的集料，大量摻加粉煤灰等摻合料，利用混凝土的后期強度，減少水泥用量，混凝土水化溫度降低1℃。③在混凝土內部預埋冷卻水管，通入循環冷卻水帶走熱量。(2)降低混凝土的入模溫度：①應避免陽光的直接照射，并可噴冷水霧或冷氣預冷;用低溫水或者用冰水攪拌混凝土;在運輸的過程中也應避免日曬。②要保證模內通風，使模內的熱量快速散發。③加入緩凝型減水劑，避免水化熱的集中產生。(3)加強施工中的溫度控制。(4)提高混凝土的極限拉伸強度。

5.2 自然護養

在施工完成后12 h內，對混凝土加以澆水和覆蓋。可以用麻袋片、竹簾、草苫、爐渣、沙子等雜物進行覆蓋。終凝后開始澆水，保持混凝土濕潤即可，養護用水應與攪拌用水相同，為防止凍裂，氣溫小于5℃是不得澆水。自然養護中，澆水養護時間不得少于7 h。覆蓋時間不得小于14 h，可以適當延長覆蓋時間。為防止水分蒸發流失可以使用防護膜或者薄膜養生液(薄膜養生液使用后可以揮發凝結成一層膜，從而達到阻止水分蒸發的效果。

6 結論

大體積的混凝土的剛度較大，一般沒有強度的問題，但由于它屬于地下隱蔽工程，裂縫的存在將嚴重影響它的使用，在其中，溫度裂縫是施工過程中產生的主要裂縫。加強溫度檢測，包括原材料、混凝土的拌合、入模和澆筑溫度進行系統測試監控，控制好溫度，保證混凝土的質量，才能取得好效果，為今后大體積混凝土施工提供寶貴的經驗。

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［5］混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB50204—2002)［S］.

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