土建工程大體積混凝土溫控措施及施工技術

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摘要：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(jié)構。在工業(yè)、商業(yè)以及住宅建筑中，混凝土被廣泛應用。因此，本文分析了大體積混凝土產(chǎn)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?shù)目刂频确矫?，提出了防止混凝土裂縫產(chǎn)生的相關措施，確保土建工程的施工質(zhì)量。

關鍵詞：大體積混凝土；裂縫；溫控措施

1 大體積混凝土容易產(chǎn)生裂縫的成因分析

1.1 原材料不合格產(chǎn)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(jù)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(chǎn)生的裂縫

溫度應力裂縫是混凝土由于內(nèi)外溫度不同產(chǎn)生溫度應力而出現(xiàn)裂縫?；炷猎谟不倪^程中，水泥的水化作用會產(chǎn)生大量的熱量，使得混凝土澆筑體內(nèi)部的溫度產(chǎn)生劇烈的變化，但是混凝土表面的溫度受環(huán)境影響變化很小，這樣就會在混凝土的內(nèi)外產(chǎn)生一個溫度差進而導致產(chǎn)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(xiàn)裂縫。

1.3 堿骨料反應產(chǎn)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(fā)生化學反應，在骨料的表面形成一種吸水會膨脹的物質(zhì)，這種物質(zhì)在吸水之后體積會快速的膨脹，進而導致混凝土出現(xiàn)裂縫。

2 防止大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的相關舉措

2.1 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(chǎn)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(nèi)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。

2.1.1 混凝土的溫升控制

溫度下降后，使得混凝土結(jié)構出現(xiàn)了變化，水分隨著溫度的下降而逐漸流失。但是，其并不發(fā)生任意的自由變形，而是產(chǎn)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。

2.1.2 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(jīng)過較遠的路途送到施工現(xiàn)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(xiàn)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(zhì)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(zhì)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。

2.1.3 利用混凝土的后期強度

經(jīng)過長期的實驗探索研究，我們發(fā)現(xiàn)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。

2.1.4 粗細骨料選擇

施工過程中粗細骨料的選擇，對于施工質(zhì)量有很大的影響。為了更好的發(fā)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(guī)格和結(jié)構物的配筋距離，又如模板的形狀等。如果選擇自然連續(xù)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(jù)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(jù)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。

2.2 大體積鋼筋混凝土工程施工質(zhì)量控制

2.2.1 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(zhí)行規(guī)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(guī)定，同時還需要對材料、設備以及技術的質(zhì)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(jīng)過業(yè)主和監(jiān)理認可以后，才能投入使用。

2.2.2 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(xù)送料。如果碰到混凝土供應不足的情況，那么可以適當?shù)臏p慢泵送的速度。第二，泵送過程中要保持受料斗內(nèi)的充盈，避免吸入空氣。如果不慎吸入空氣，那么需要立即轉(zhuǎn)泵，把混凝土吸回料斗內(nèi)，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(nèi)的混凝土拌合物應該處在均勻分布的狀態(tài)。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(nèi)。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。

2.2.3 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(nèi)下降太多。鋼管混凝土使用的是高位拋落無振搗法澆筑。

2.2.4 混凝土的養(yǎng)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(yǎng)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(fā)揮。又如提高對混凝土測溫和溫度監(jiān)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(nèi)外溫差控制在25 ℃以內(nèi)，基面溫差和基底面溫差控制在20℃以內(nèi)等等。

2.2.5 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(chǎn)生的溫度變化，以免在澆筑和養(yǎng)護過程中由于內(nèi)外溫差太大出現(xiàn)裂縫的情況。需要采用有效的測溫技術來監(jiān)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(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，溫度陡降不超過10℃。注意，在測溫過程中需要安排專業(yè)的人員來負責，而且測溫是24 h 進行的。

3.結(jié)束語

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(zhì)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(chǎn)生。

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