淺談大體積基礎(chǔ)筏板混凝土溫控

陳寧強(qiáng)

【摘要】混凝土自身具有的熱能是決定混凝土本身溫度的關(guān)鍵因素。在理想條件下，即在絕熱的條件下，混凝土中水泥的水化熱是混凝土進(jìn)行澆筑時的最高溫度。但是，在實(shí)際的生活中，由于有各種因素的干擾，因此，混凝土的內(nèi)在溫度與周圍的外界存有一定的溫差，并且，由于不可能保證結(jié)構(gòu)物的周圍進(jìn)行絕對的隔熱，故而，混凝土在澆筑的過程中，會與混凝土周圍的環(huán)境進(jìn)行熱能的交換，而控制這種熱能的交換以達(dá)到混凝土控溫的目的就是本次論文研究的重點(diǎn)問題。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)筏板，混凝土施工，溫度控制

一、工程概況

歷下區(qū)東舍坊片區(qū)房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目項(xiàng)目位于濟(jì)南市歷下區(qū)，東靠山東新聞大廈，西至中銀大廈，南臨東舍坊安置小區(qū)，北界緊鄰濼源大街城市主干道，該城市道路車流量大，且存在限行時段，混凝土罐車行駛路線較為復(fù)雜。

本工程總建筑面積150870㎡，B樓寫字樓為98586㎡，43層，建筑高度185.95米，地下三層。 B樓主樓部分采用樁筏基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)，局部采用型鋼混凝土梁柱。主樓部分筏板厚度為2500mm，電梯基坑板厚為2900mm。筏板混凝土方量約一萬立方，屬大體積混凝土施工。筏板混凝土強(qiáng)度等級為C35P8。此外，還需要添加一些緩凝劑。減水劑等物質(zhì)來減少水泥的水化熱。

二、混凝土溫度控制、裂縫驗(yàn)算

（1）水泥水化熱引起的絕熱溫升與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期增長按指數(shù)關(guān)系增長，混凝土內(nèi)部的最高溫度多數(shù)發(fā)生在澆筑后的3-12天內(nèi)。依據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度， B樓座基礎(chǔ)筏板施工時處于深秋，此時需選取計(jì)算模型為：大氣平均氣溫10℃、混凝土入模溫度為10℃；其他相關(guān)參數(shù)依據(jù)相應(yīng)的數(shù)表查得。本配合比采用采用山東水泥廠生產(chǎn)的P.042.5普通硅酸鹽水泥。B樓混凝土溫度控制經(jīng)計(jì)算，混凝土第九天時內(nèi)部溫度最高。

（2）混凝土與周圍溫度的差異是導(dǎo)致混凝土容易出現(xiàn)裂縫的主要原因，混凝土與周圍的溫度越大，越容易產(chǎn)生一個收縮應(yīng)力，溫度的差異越大，收縮的應(yīng)力也就越大。故而，為了保證基礎(chǔ)筏板不會產(chǎn)生具有危害性的裂縫，就需要對混凝土的溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力以及安全性能進(jìn)行分析，因此來保證基礎(chǔ)筏板混凝土的耐用性，保證施工的質(zhì)量。需要注意的是，混凝土在進(jìn)行澆筑結(jié)束后的3～12天，是混凝土與外界環(huán)境溫差最大的一個時期，即此時混凝土的溫度應(yīng)力最高，收縮應(yīng)力最大。

（3）大體積混凝土與普通鋼筋混凝土稍有不同，其主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)更加的厚、體積也比較的大，同時其中的鋼筋密度以及混凝土的數(shù)量也與一般的鋼筋混凝土更加的多，而且其施工工藝的要求、施工條件的要求以及施工技術(shù)的要求都比較高，而混凝土在硬化的期間，因水泥水化熱而導(dǎo)致的溫度變化以及混凝土外界的溫度差異是導(dǎo)致混凝土整體容易出現(xiàn)縫隙的根本原因，故而，大體積混凝土除了要滿足普通混凝土所具有的特性外，即除了在混凝土的剛度、強(qiáng)度、耐用性以及整體性要能夠達(dá)到普通混凝土的要求外，還要對大體積混凝土的溫度進(jìn)行控制，以防止大體積混凝土出現(xiàn)變形、裂縫等情況。

三、溫度控制

（1）本工程大體積混凝土全部采用泵送商品混凝土，通過冷卻拌合水，預(yù)冷骨料降低混凝土出倉口溫度，以降低混凝土在輸送過程中升溫，避免出現(xiàn)施工冷縫。結(jié)合多個工程大體積混凝土的溫控措施的具體情況，我們設(shè)計(jì)了一套具體的大型混凝土施工的溫度控制辦法。選材需選用導(dǎo)熱性能好的骨料和水化熱低的水泥，在澆筑過程中控制好混凝土的出廠溫度以及入模溫度。通過優(yōu)化原材料的配合比，可以合理降低混凝土內(nèi)部溫度。

（2）為避免混凝土產(chǎn)生有害的縫隙，故而，應(yīng)該采取有效的措施來防止縫隙的產(chǎn)生以及表面縫隙的發(fā)展，因此，在本次的大體積混凝土的施工過程中，應(yīng)該在南北方向布置兩條泵管，混凝土由南向北按照之字形自西向東澆筑，先澆筑電梯井集水坑及下柱墩的底部，然后再開始澆筑基礎(chǔ)筏板。與此同時還要對混凝土的配合比進(jìn)行不斷的研究，運(yùn)用地?zé)峄ǖ乃嘁约案哔|(zhì)量的減水劑和粉煤灰，同時盡量減少水泥在其中的所占的比例，從而加長混凝土初凝的時間，也就達(dá)到增加混泥土散熱時間的目的。

（3）混凝土的溫度控制還包括混凝土的表面處理，在進(jìn)行混凝土的表面處理階段時，要做到“三壓三平”的原則，其一，要對混凝土進(jìn)行標(biāo)高等處理，然后要用拍板將混凝土壓實(shí)，其次再用長刮尺將混凝土表層的粗糙面進(jìn)行刮平處理，再次，在混凝土初凝之前再用鐵滾筒進(jìn)行碾壓、滾平，直至能夠?qū)⒋篌w積混凝土的表層光滑為止。其二，要在混凝土的終凝之前，用木蟹對其進(jìn)行打磨、壓實(shí)以及整平等操作，直至能夠?qū)⒒炷潦账畷r裂處的縫隙合閉為止。其三，在混凝土進(jìn)行澆筑后的4～8個小時之內(nèi)，要將混凝土的一部分浮漿清理掉，清理的步驟是首先用長刮尺進(jìn)行刮平處理，其次用木抹子對其進(jìn)行搓平、壓實(shí)。

（4）在大體積混凝土施工過程中，需要進(jìn)行溫度監(jiān)測工作以反應(yīng)被監(jiān)測物的真實(shí)溫度，此外還應(yīng)該配備電子測溫儀，溫度傳感器，布置測溫點(diǎn)、延續(xù)時間和次數(shù)。應(yīng)安筏板的高度布置在底部，中部和表面，測點(diǎn)距一般為2.5～5m。混凝土與周圍最低溫度之差不大于20℃。溫度記錄要真實(shí)，準(zhǔn)確，并將混凝土所測點(diǎn)編號的測溫記錄送交技術(shù)負(fù)責(zé)人檢閱，以便及時控制混凝土的溫度變化。

四、深入探討

混泥土的溫度主要有其本身所貯備的熱能所決定的，在絕熱的情況下，混泥土本身的溫度是有使用時澆筑的溫度以及水泥遇水后，所產(chǎn)生的熱量總和。建筑物或者結(jié)構(gòu)物四周也絕不可能做到完全的隔絕，所以當(dāng)使用混凝土進(jìn)行澆筑施工時，會與四周的環(huán)境進(jìn)行熱能的傳遞。混凝土內(nèi)部的最高溫度，實(shí)際上是由澆筑溫度、水泥水化熱引起的絕熱溫度和混凝土澆筑后的散熱溫度三部分構(gòu)成，大體積混凝土的常見問題是由溫度變形而有可能造成的混凝土開裂，這是因?yàn)榛炷岭S著溫度變化會發(fā)生膨脹或收縮的溫度變形，而混凝土又屬于絕熱材料，因此混凝土的內(nèi)外溫差過大，當(dāng)溫差過大或者升降速度過快都會出現(xiàn)溫度裂縫，降低了混凝土的耐久性，對建筑物的安全造成了很大隱患。

參考文獻(xiàn)：

[1]張國彭，齊術(shù)京.高層建筑大體積混凝土施工中裂縫的控制[J].科技信息，2011年36期.