淺談建筑工程大體積混凝土施工溫度控制

摘 要：建筑工程規(guī)模不斷增大，這樣在工程施工時(shí)便會(huì)存在大量的大體積混凝土項(xiàng)目，所用混凝土材料多，如果施工溫度控制不當(dāng)，很容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性不能滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)施工要求。對(duì)大體積混凝土施工溫度進(jìn)行控制，是平衡結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差的前提，需要得到施工企業(yè)的重視，明確溫度控制的必要性，然后總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，采取措施來(lái)消除存在的各類(lèi)問(wèn)題，在根本上來(lái)保證施工效果，文章就此進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；溫度控制

大體積混凝土已經(jīng)成為建筑工程建設(shè)重要項(xiàng)目，在對(duì)其進(jìn)行施工前需要做好各技術(shù)要點(diǎn)分析，掌握工程施工要求，減少因施工技術(shù)不當(dāng)而存在的隱患。尤其是施工溫度的控制，對(duì)提高結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性具有重要意義，如果未將溫度控制在允許范圍內(nèi)，很容易造成混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。在對(duì)建筑大體積混凝土施工溫度進(jìn)行控制時(shí)，需要從不同角度出發(fā)，做好材料、技術(shù)與工藝等方面控制，確保整個(gè)施工環(huán)節(jié)具有較高的規(guī)范性。

1 建筑大體積混凝土施工溫度控制必要性

大體積混凝土施工所用混凝土材料眾多，需要在完成所有施工環(huán)節(jié)后進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)處理，即降低結(jié)構(gòu)溫度避免混凝土收縮變形，或者是水泥水化熱反應(yīng)造成結(jié)構(gòu)收縮變形。無(wú)論是出現(xiàn)上述哪一種問(wèn)題，均會(huì)使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土強(qiáng)度后，便會(huì)造成結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。為保證大體積混凝土施工效果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，就需要做好溫度控制，降低結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力，以免造成結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。可以從四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行，即混凝土最高溫度、結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差、結(jié)構(gòu)上下層溫差以及施工基礎(chǔ)溫度。采取措施確保大體積混凝土在施工時(shí)最高升溫降低，并將結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差控制在允許單位內(nèi)，且能夠均勻分布。且為避免在施工過(guò)程中產(chǎn)生慣性裂縫，還應(yīng)控制施工基礎(chǔ)溫度，而通過(guò)對(duì)上下層溫差控制，可以避免防止出現(xiàn)裂縫。

2 建筑大體積混凝土施工溫度控制措施

2.1 控制水泥用量。水泥為混凝土主要原材料，大體積混凝土施工時(shí)混合料用量多，如果其中所含水泥含量過(guò)多，在后期結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)樗疅峄蟹艧岫鴮?dǎo)致溫度急劇上升，使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力增大，容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。在對(duì)大體積混凝土施工溫度進(jìn)行控制時(shí)，首先就需要控制水泥用量，在制備混合料時(shí)，應(yīng)選擇合適的水泥型號(hào)，在保證混合料質(zhì)量的同時(shí)，最大程度上減少水泥用量，利用替代品來(lái)取代部分水泥，降低絕熱升溫，并避免因水化熱造成結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差較大產(chǎn)生裂縫。一般在施工時(shí)，可以利用30%粉煤灰燃燒后形成的塵狀物質(zhì)來(lái)代替水泥，其比熱容要遠(yuǎn)低于水泥，但是性能相似，施工后混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)集中產(chǎn)生大量熱量，達(dá)到施工溫度控制效果。

2.2 控制水泥配合比?；炷猎牧铣怂?、水外還包括砂石和外加劑，將所有原材料按照一定比例進(jìn)行混合，均勻拌合后形成混合料?；旌狭闲阅苁欠窨梢詽M(mǎn)足施工要求，各原材料配合比具有重要作用，這樣在進(jìn)行混合料配置前，需要進(jìn)行配合比試驗(yàn)，確定出最佳方案，確保混凝土強(qiáng)度為最佳狀態(tài)。且合適的配合比，還能控制混凝土溫度，使其可以達(dá)到良好的施工狀態(tài)。

2.3 添加緩凝劑?；炷潦┕ず竽Y(jié)速度快，這樣在水泥凝結(jié)過(guò)程中，熱量無(wú)法有效釋放，會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，施工后便容易出現(xiàn)裂縫。為解決此類(lèi)問(wèn)題，可以減少混合料內(nèi)用水量，或者是添加適量的緩凝劑減緩水泥凝結(jié)速度，促使結(jié)構(gòu)熱量可以有效釋放，提高混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。同時(shí)混凝土在凝固過(guò)程中，也可以具有良好的收縮效果，減少配置用水所含腐蝕物質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕。另外，通過(guò)添加緩凝劑來(lái)延長(zhǎng)凝固時(shí)間，將水熱化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量控制到最低，提高施工溫度控制的效果，最大程度上來(lái)降低溫度對(duì)工程結(jié)構(gòu)施工效果的影響。

3 建筑大體積混凝土施工溫度控制實(shí)例

3.1 工程概述。以某建筑工程為例分析大體積混凝土施工溫度措施，本項(xiàng)目基礎(chǔ)為承臺(tái)與樁基礎(chǔ)形式，承臺(tái)平面尺寸為20.0m×20.0m，高7m，為大體積混凝土，需要重點(diǎn)做好施工溫度控制，以免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂問(wèn)題。施工時(shí)針對(duì)溫度控制，采取了埋設(shè)冷卻水管、表面保溫與養(yǎng)護(hù)以及降低入倉(cāng)溫度等措施處理，最終獲得了良好的效果。另外，本工程承臺(tái)施工時(shí)間為6月，設(shè)置有2臺(tái)混凝土攪拌機(jī)，并配置有7輛運(yùn)輸車(chē)輛，運(yùn)輸距離為500m，且有3臺(tái)混凝土地泵、1臺(tái)汽車(chē)泵。

3.2 施工方案設(shè)計(jì)。本工程承臺(tái)混凝土施工方量為2500m3，為實(shí)現(xiàn)混凝土最高溫度的有效控制，并減低混凝土內(nèi)外溫差，最終確定為分層澆筑方式，上層設(shè)計(jì)為3m，下層設(shè)計(jì)為4m。同時(shí)，還需要做好對(duì)混凝土材料的配置管理，提前進(jìn)行配合比試驗(yàn)，確定出最佳的設(shè)計(jì)方案，減少水泥用量，有效解決后期結(jié)構(gòu)水熱化集中問(wèn)題，并確?；炷辆哂辛己玫目?jié)B性能。

3.3 原材料選擇。本項(xiàng)目選擇用P.S32.5#低熱礦渣水泥；粗骨料選擇則需要重點(diǎn)控制含泥量、有機(jī)物、粉屑以及有害物質(zhì)的含量，確保滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)施工規(guī)范。細(xì)集料在混凝土中應(yīng)用敏感度高，直接決定了混凝土材料的和易性與強(qiáng)度，要控制粒徑大小與含泥量，如果偏粗則和易性差，偏細(xì)則含泥量多、比表面積大。在選擇好各項(xiàng)原材料后，還需要確定合適的粉煤灰、外加劑等添加劑，并提前做好配合比試驗(yàn)，確定出最佳的配合方案，提高混凝土制備質(zhì)量。

4 溫控措施

4.1 埋設(shè)冷水管。選擇用內(nèi)徑為30mm且導(dǎo)熱性能良好的鋼管作為冷水管，埋設(shè)時(shí)要求其水平、豎直間距維持在1m，并且在下層混凝土埋設(shè)一層水管，上層需埋設(shè)4層水管，每層水管要保持0.9m間距。為提高冷卻效果，本項(xiàng)目將通水流量設(shè)定為17L/min～26L/min。另外，為提高溫度控制準(zhǔn)確性，還應(yīng)配置電阻式測(cè)溫計(jì)，對(duì)承臺(tái)內(nèi)預(yù)定控制點(diǎn)混凝土實(shí)際溫度進(jìn)行測(cè)量，將獲取的數(shù)據(jù)作為下一步控制措施實(shí)施的依據(jù)。

4.2 降低入倉(cāng)溫度。提前對(duì)骨料進(jìn)行預(yù)冷處理，如骨料采用堆高的方式處理，并設(shè)置遮陽(yáng)棚，避免其直接受到陽(yáng)光照射。同時(shí)，還需要加快混凝土運(yùn)輸與入倉(cāng)速度，縮短混凝土在環(huán)境中暴露時(shí)間，避免其在運(yùn)輸與澆筑階段溫度回升。另外，在泵送混凝土?xí)r，白天要覆蓋保溫材料，延長(zhǎng)混凝土溫度回升時(shí)間。

4.3 表面保溫養(yǎng)護(hù)。在混凝土全部澆筑完成后需要對(duì)其進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水深度設(shè)計(jì)為25cm，下層養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6d，上層養(yǎng)護(hù)時(shí)間為8d。其中，所用養(yǎng)護(hù)水應(yīng)為冷卻水管內(nèi)水，控制混凝土表面溫度，且在完成蓄水養(yǎng)護(hù)處理后，還需采取常規(guī)措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑大體積混凝土施工溫度控制，對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)施工效果，減少裂縫產(chǎn)生具有重要意義，需要確定控制要點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選擇合適的措施，不但要提高工程施工規(guī)范性，同時(shí)還要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從全方面來(lái)提高工程施工效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃永剛.大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)與裂縫控制[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2004.

[2] 徐俊.大體積混凝土溫度應(yīng)力場(chǎng)與溫控措施研究[D].合肥：安徽理工大學(xué)，2014.

[3] 王建.筏板基礎(chǔ)大體積混凝土溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)分析[D].合肥：安徽建筑大學(xué)，2015.

[4] 汪亞楠.淺談大體積混凝土施工中溫度裂縫的控制[J].建設(shè)監(jiān)理，2015（09）：66-67.

作者簡(jiǎn)介：楊準(zhǔn)（1987- ），男，湖南岳陽(yáng)人，本科，研究方向：工程管理。endprint