大體積混凝土基礎施工與溫度控制技術

王新龍

【摘 要】在進行大體積混凝土基礎工程施工時，如果溫度控制不當，就會使得混凝土在某一區域溫度應力集中，很有可能發生裂縫現象。為了預防裂縫這種嚴重的工程質量問題，我們需要采用合適的骨料級配、設計出比較合理的混凝土配合比，進行合理的施工工藝設計，在后期養護時也要注意方法的科學有效，這樣才能夠確保大體積混凝土澆筑時不產生裂縫，保障大地基混凝土基礎施工的質量。

【關鍵詞】大體積混凝土；基礎施工；溫度控制技術

一、前言

隨著現代建筑的發展，高層建筑層出不窮，因此，高層建筑中廣泛使用大體積混凝土的澆筑技術，混凝土澆筑的厚度也越來越大，澆筑的體積很多，都在一千立方以上。大體積混凝土基礎工程施工具有嚴格的工程質量要求，如果發生工程質量問題，帶來的后果是災難性的。因此必須要在施工過程中嚴格混凝土澆筑的質量要求，大體積混凝土在澆筑過程中由于溫度控制不當，容易產生裂縫，很容易發生工程質量事故。

二、大體積混凝土基礎工程中溫度裂縫的產生原因

（一）混凝土的內外溫差不同導致裂縫產生

混凝土在進行操作的過程中，水泥和水能夠產生水化反應，這種反應能夠放出大量的熱量，造成混凝土的溫度升高。根據研究資料顯示，混凝土在進行凝結硬化時，內部升高的溫度可以超過30度以上，水泥在水化過程的前三天范圍之內由于水化熱反應所釋放出的熱量約占總熱量的一半，在第三天到第五天之內混凝土內部的溫度將升至最高值。混凝土自身導熱性能較差，如果內部含有大量的熱量，就不容易進行散發，這樣就能夠很容易使得混凝土的內部與外部溫差過大。如果溫差較大，就會產生溫度應力，如果混凝土內部的溫度應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生表面的裂縫。如果混凝土的澆筑厚度越厚、使用的混凝土量越大、單位體積水泥在水化反應所釋放出的熱量就越多，因此混凝土站內外溫差就更大，這樣就更容易產生裂縫。

同時，在第五天之后，混凝土的內部逐漸開始降溫，因此混凝土由于溫度降低，會產生收縮反應，當達到地基的外部約束時，混凝土的內部就會產生拉應力，如果混凝土內部的拉力大于混凝土的抗拉強度，那么混凝土內部同樣也會產生裂縫。這樣內外裂縫進行結合，如果融合在一起，就會產生對于混凝土質量危害極大的貫穿裂縫。

（二）混凝土的干縮而產生的地方

混凝土在硬化的過程之中，由于表面水分蒸發較快，但是由于分界面相隔的作用，內部水分蒸發比較慢，因此會造成混凝土的內部和外部收縮不均勻，外部體積大于內部收縮的體積。因此在混凝土的外表面容易產生拉應力，如果這種拉應力大于混凝土的抗拉強度，就會使得混凝土表面產生裂縫。對于混凝土的干縮裂縫，影響的主要因素有混凝土的質量、等級、配合比、施工的工藝以及后期的養護條件的等等。

（三）由于混凝土的勻質性不同產生裂縫

在混凝土進行板和的過程中，由于混凝土的坍落度以及添加劑的種類或者是振搗的密實程度不同，都會使得混凝土發生與勻質變化，容易引起混凝土的彈性模量發生變化，容易在收縮的過程中因為應力集中而產生裂縫。

三、大體積混凝土基礎工程施工中溫度控制措施

（一）首先降低混凝土內外溫差

混凝土的內外溫差主要產生的原因是由于混凝土內部水泥水化熱的釋放熱量不同引起的，因此要對于水泥進行合理的配比，在施工過程中優先使用水發熱比較低，安全性能比較好的水泥。同時應該在滿足結構功能強度的條件下，盡量減少水泥的使用量，這樣能夠盡可能的降低水泥在水化反應中釋放出的熱量。根據研究表明在同樣的等級之下，礦渣水泥的水化熱反應中所釋放的熱量比硅酸鹽水泥要低很多，而且礦渣水泥凝結硬化比較慢，水化熱釋放出熱量的速度也比較慢，并且熱量釋放比較均勻，因而可以有效延遲釋放熱量的高峰。在進行大批混凝土澆筑時，我們優先推薦使用礦渣水泥。但是由于早強水泥釋放熱量比較快，因此盡可能不要在大體積混凝土基礎工程中使用，而且一般水泥的用量不要超過四百五十千克每立方。

其次，我們可以在混凝土的碎石和沙子上噴水，進行冷卻攪拌，或者是直接用冰水進行攪拌混凝土，那就能夠有效減少混凝土初凝的溫度，達到對于混凝土的降溫效果，從而縮小混凝土內外的溫差。

最后，在施工過程中盡量把大體積混凝土的澆筑作業在較低的溫度下進行，在夏季作業時，我們盡量在夜間進行大體積混凝土澆筑，這樣就能夠有效降低澆筑的溫度，同時，我們要按照現場施工條件的不同合理的選擇一次澆筑混凝土法、分段澆筑混凝法、分層澆筑混凝法。在施工現場以及設計標準許可的情況下，我們可以將混凝土中參入大概相當于自身體積25%的毛石，這樣就可以減少混凝土中水泥的用量，同時它還可以吸收混凝土釋放的一部分水發熱量，達到節約混凝土以及減少溫度應力的作用，有利于縮小混凝土內部和外部的溫差。

（二）降低混凝土的干燥收縮應力

降低混凝土的干燥收縮應力，首先我們可以選用級配比較好的混凝土，這樣能夠使得混凝土達到很好的和易性，這種混凝土能夠有效減少施工過程中水泥的用量，就可以減少水分的泌水以及收縮作用。

同時我們可以在后期采用合理的養護方法，防止混凝土的失水，還可以起到控制混凝土內部外部溫差的作用。對于大體積混凝土的養護，我們可以采用降溫養護法或者是保溫養護法。降溫降法主要是在混凝土進行澆筑成型以后，利用灑水或者是噴水的方法使得混凝土的表面進行適當的降溫，有助于減少混凝土中水分的散失，從而縮小內部和外部溫差。

【參考文獻】

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