淺析高層建筑基礎大體積混凝土溫控措施與裂縫防治

許朗

摘 要：伴隨我國社會經濟的迅猛發展，全國各大城市的高層建筑數量也逐漸增多，通常來說，建筑的層數越高，其基礎底板的厚度就越厚，這就給工程的施工帶來了一定難度，尤其是在大體積混凝土的施工中，如何做好溫度控制與裂縫防治工作已經成為當前建筑行業普遍關注的問題之一。本文就針對高層建筑基礎大體積混凝土溫控與裂縫防治進行了分析和研究。

關鍵詞：高層建筑 大體積混凝土 溫控 裂縫防治

前言

當前，我國高層建筑在施工過程中通常會涉及到大體積混凝土的施工環節，大體積混凝土由于其尺寸較大，在施工過程中受到周邊空氣濕度、溫度等的影響也比較大，為了避免因這些不良因素的影響而導致混凝土出現裂縫現象，就必須采取必要的溫控措施，將混凝土澆筑后的溫差控制在設計要求之內。

一、大體積混凝土的主要特征

（一）受自然變化影響較大

對于高層建筑來說，其基礎大體積混凝土結構大多是完全裸露在外面，可直接與空氣和水接觸，隨著四季的交替，其周邊的空氣溫度和水的溫度都會出現顯著變化，這就使得大體積混凝土所面臨的自然環境條件急劇波動，在這樣的情況下，混凝土結構將受到較大的拉應力的作用。

（二）抗壓性偏低

混凝土屬于一種脆性材質，因此，其抗拉強度非常小，在這樣的抗壓強度之下，其拉伸變形能力也較小，實驗研究發現，大體積混凝土在短時間內的最大拉伸應變僅能達到（0.6～1.0）×10-4。

（三）承受外力的單一性

高層建筑基礎大體積混凝土在實際施工的過程中往往采用的是不配置鋼筋或者只配置少量鋼筋的方式，正因為如此，當產生拉應力的時候，往往只能通過混凝土結構來獨立承受，這就體現出其承受外力的單一性。

二、高層建筑基礎大體積混凝土溫控措施

（一）優化混凝土配比

在對大體積混凝土配比進行確定的時候，應當充分考慮到施工當地的原材料情況，通過對水膠比、水泥品種、添加劑摻入量等進行試驗，進而確定最佳的混凝土配合比。通常來說，應當采用低收縮性、中低熱的水泥品種，這樣才能有效降低混凝土內部的溫度升高幅度。實驗研究結果表明，每增加或者減少10千克水泥用量，混凝土結構內的水化熱將會使其溫度增高或下降1攝氏度，此外，考慮到高層建筑基礎將在一年或兩年之后才能承受所有荷載，所以，在實際設計混凝土配合比的時候，應在確保混凝土耐久性和強度達標的前提下，全面考慮其建設工期長等特征，進而采取減少水泥用量的措施來達到設計強度的標準。根據混凝土的設計要求，可適當加入一些膨脹劑、減水劑等外加劑，但是在進行外加劑的添加之前，應當完成試驗配比工作，以確定外加劑的最佳用量，而且應在混凝土攪拌的過程中根據設計要求嚴格控制好用量。

（二）嚴格控制入模溫度

在混凝土實際澆筑的過程中，隨著外部溫度的升高，其澆注溫度也會逐漸增高，所以混凝土內部溫度的增加也會越來越明顯，進而導致溫度應力顯著上升，在溫度應力的作用下，混凝土結構很容易產生溫度裂縫，所以，在對大體積混凝土進行澆筑的時候，最好選擇在溫度較低的室外區域進行，并將澆注溫度控制在28攝氏度以內，與此同時，受到冷空氣的作用或者風雪天氣的影響，也會造成混凝土表面的溫度大幅下降，而且混凝土的澆注溫度越高，其溫度下降的幅度也就越大，由此而產生的內外部溫差也就越大，進而使得混凝土結構出現裂縫的幾率顯著增大，為了確保入模溫度處于標準范圍以內，就必須采取減小水化熱或者降低澆注溫度等措施，試驗研究證明，水和石子是對混凝土拌和料澆注溫度影響較大的兩類因素，所以，當發現混凝土的內外部溫差不滿足施工要求，或者施工時間選擇在夏季高溫時節之時，應把降低水的溫度最為首要考慮措施，其次再考慮降低石子的溫度。通常情況下，可以利用搭設遮陽裝置的方式來避免太陽的直接照射，或者適當加入一些井水進行降溫，同時還可以直接采用井水拌和以及在水內加冰塊的方法來達到降溫目的。

（三）做好內部溫度控制工作

在大體積混凝土澆筑完工之后，其內部溫控工作非常關鍵，一般來說，可采取埋設冷卻水管的方法來降低混凝土核心部位的溫度，冷卻水可直接利用自來水，通常情況下，冷卻水管應當布設在基礎底板的中間部位，在水管的進出口部位應當安裝調節閥門，在實際施工的過程中，當混凝土澆筑高度與水管保持一致的時候，應當適當加水冷卻，整個冷卻過程必須尤其注重對水溫的實時監測，當發現自來水的壓力滿足不了水管內的水順暢通行的需求時，應當在水管的端部位置增設壓水泵，同時還應當根據混凝土內部溫度的變化情況，適時對冷卻水管內的水流量加以調整。

三、高層建筑基礎大體積混凝土裂縫防治措施

（一）進一步改善約束條件

大體積混凝土發生裂縫現象的原因有很多，其中一個最主要的因素就是由于受到了來自內部和外部的兩種約束力。針對內部約束來說，可采取加強溫度保護的方式，使得內外部溫差顯著縮小，確保空氣濕度，應用比較廣泛的保溫方式主要有蓄水法、暖棚法等。針對外部約束來說，可采取設置后澆帶、伸縮縫等方式來達到降低約束力的目的。

（二）加大對混凝土溫升的控制

在溫度下降的階段，大體積混凝土由于受到降溫和水分蒸發等因素的影響，很容易出現溫度應力，為了降低因水泥水化熱而出現溫度增高現象的幾率，就必須采取下列措施：第一，應在施工的過程中最大限度降低單位水泥的使用量。第二，應當選擇水化熱較低的水泥類型，如425#礦渣硅酸鹽水泥等。

（三）充分利用混凝土的后期強度

對于高層建筑基礎大體積混凝土來說，其結構所需承受的荷載往往要在較長的一段時間之后才能完全被施加，所以，應當確保混凝土的強度能在28d后呈現出持續上升的趨勢，而且能在規定的期限內與設計強度保持一致或者適當超出即可。

結語

總之，高層建筑大體積混凝土基礎由于具有抗壓性偏低、受自然變化影響大等特征，在施工過程中很容易出現裂縫問題，為了降低裂縫問題的發生幾率，就必須采取必要的溫控措施和裂縫防治措施，包括優化混凝土配比，嚴格控制入模溫度等，這樣才能從根本上解決裂縫問題，確保大體積混凝土的施工質量。

參考文獻

[1]田華，郭心平.高層建筑厚板基礎大體積混凝土裂縫的防治[J].河南建材，2011，（4）：105-

106.

[2]黃杰敏.高層建筑大體積混凝土裂縫的預防[J].中國高新技術企業，2009，（12）：163-164.

[3]陳文生.高層建筑厚板基礎大體積混凝土裂縫的防治[J].山西建筑，2010，36（35）：106-108.