高層建筑房屋防止混凝土溫度裂縫的施工技術(shù)運用研究

摘 要：針對某高層房屋建筑工程實際情況，對其包含原材料優(yōu)選、配合比設(shè)計、溫升控制與保溫保濕養(yǎng)護(hù)在內(nèi)的溫度裂縫控制措施進(jìn)行深入分析，最后通過實踐得出本工程所用溫度裂縫控制措施合理可行，具有參考借鑒價值的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：高層房屋建筑；混凝土溫度裂縫；溫度裂縫控制

中圖分類號：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0358-02

如今，城市高層房屋建筑數(shù)量越來越多，規(guī)模也正不斷擴(kuò)大，涉及大體積混凝土施工，對施工技術(shù)，尤其是溫度控制提出了嚴(yán)格要求，如果溫度控制不到位，將產(chǎn)生溫度裂縫，既影響混凝土施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)美觀，還有可能造成安全事故。因此，在施工中必須采取有效的溫度控制措施，避免溫度裂縫的產(chǎn)生。

1 工程概況

某高層房屋建筑位于某大型廣場東側(cè)，設(shè)1層地下室，其底板長×寬=113.6m×39.2m，板厚不等，主樓與裙房分別為2.0m、1.2m，核心筒加厚至5.35m。此外，還設(shè)有3條后澆帶，混凝土集中攪拌后予以泵送。施工所用混凝土的抗?jié)B等級為S8，強(qiáng)度等級為C30，初步估計總澆筑量可達(dá)1萬m3，不僅施工難度較大，而且施工正值當(dāng)?shù)叵募?，溫度控制尤為關(guān)鍵，如果控制不當(dāng)，將使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫?，F(xiàn)圍繞本工程實際情況，對其混凝土施工中的溫度裂縫控制方法作如下深入分析。

2 溫度裂縫控制

為保證工程施工質(zhì)量，避免裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展，需要從諸多角度入手予以控制，包括原材料、配合比、溫度控制、降低溫度速率等[1]。

2.1 原材料與配合比

在選擇原材料及配合比設(shè)計過程中，應(yīng)先滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)程各項要求，在符合設(shè)計與工藝需要的基礎(chǔ)上，盡可能減少水泥劑量，并優(yōu)先選用水化熱相對較低的產(chǎn)品，這樣能有效減小由于水化熱造成的溫度提升；骨料粒徑應(yīng)達(dá)到合理、適當(dāng)，在保證級配優(yōu)良的基礎(chǔ)上對含泥量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以此減小或避免硬化時的收縮，進(jìn)而降低相應(yīng)的當(dāng)量溫差；根據(jù)實際情況使用合適的外加劑與摻合料，這樣能改善混合料可泵性及工作性，同時利用摻合料取代水泥能進(jìn)一步降低水化熱，起到有效的溫控作用。

（1）水泥

本工程采用水泥各項物理性能指標(biāo)為：①稠度為27.6%；②初凝時間為180min；③終凝時間為255min；④3d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為27MPa。

（2）骨料

①石子采用火成巖碎石，其粒徑在5.0～31.5mm范圍內(nèi)，為連續(xù)級配，壓碎指標(biāo)屬I類，含泥量低于0.3%；②砂子采用河砂，處于粗砂I級區(qū)，細(xì)度模數(shù)符合要求，為3.4[2]。

（3）摻合料

本工程摻合料主要采用粉煤灰，對于I級粉煤灰，除了能對混合料工作性進(jìn)行改善，還能取代等量水泥，顯著降低水化熱。按照以往經(jīng)驗，用粉煤灰取代15%的水泥能降低15%左右的水化熱。本工程所用粉煤灰質(zhì)量指標(biāo)為：①細(xì)度為9.5%；②需水比為94%；③燒失量為3.1%；④三氧化硫含量為0.2%；⑤含水量0.2%。

（4）外加劑

本工程外加劑主要采用高效泵送劑，由助泵劑、引氣劑和保塑劑等成分構(gòu)成。它的使用能提高混凝土的坍落度，使和易性得以改善，保證可泵性，并且還能起到一定延緩放熱作用。本工程所用高效泵送劑主要物理指標(biāo)如表1所示。

（5）配合比

根據(jù)本工程實際情況與泵送施工具體要求，以相關(guān)理論計算及試驗成果等為依據(jù)，將配合比確定為：水泥：水：砂：石子：粉煤灰：高效泵送劑=300：205：700：1085：45：4.5。在此基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步對混凝土收縮進(jìn)行補(bǔ)償，使用UEA取代等量水泥，其摻入量為12%。在切實達(dá)到泵送施工要求的前提下，綜合考慮泵送高度及施工距離，將混凝土坍落度確定為120～160mm[3]。

2.2 溫升控制

在確定了原材料的類型與配合比后，需要對混凝土出機(jī)與入模溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。如前所述，本工程施工正值當(dāng)?shù)氐南募?，氣溫相對較高，可以達(dá)到30～32℃，所以在施工中要將實際入模溫度限制在30℃之下。

對于出機(jī)溫度，原材料溫度會造成直接影響，所以要降低出機(jī)溫度，首先要降低各種原材料的實際溫度。基于此，本工程主要采取以下降溫措施：①避免原材料直接受到陽光的照射，在堆場臨時搭設(shè)遮陽設(shè)施；②在條件滿足的情況下要用自來水進(jìn)行混凝土拌制，減少或不用儲存水，因為自來水的溫度相對較低；③混凝土罐車要做好防曬，在必要的情況下通過淋水來有效降溫；④對于泵管，要使用草袋加以覆蓋，并持續(xù)澆水冷卻。經(jīng)過上述處理，現(xiàn)場實測表明出機(jī)溫度保持在29～30℃范圍內(nèi)，而入模溫度之比出機(jī)溫度高出約1℃。另外，對混凝土結(jié)構(gòu)中心溫度實施測定，共布置14處測溫孔，經(jīng)測定，平均溫度為63.7℃，理論最高溫升經(jīng)計算可得為60.9℃，計算公式為：

2.3 保溫保濕養(yǎng)護(hù)

在養(yǎng)護(hù)過程中采用保溫保濕方法的目的在于避免混凝土表面上的濕度與溫度大量損失，將中心的最高溫度和表面溫度最大差異控制在25℃之內(nèi)，同時控制早期收縮裂縫。然而，在保溫過程中應(yīng)充分考慮降溫速度，否則將因為急劇降溫而產(chǎn)生裂縫。養(yǎng)護(hù)時，需對混凝土表面進(jìn)行覆蓋，具體的覆蓋厚度采用以下公式計算得出：

現(xiàn)場在鋪設(shè)塑料薄膜的基礎(chǔ)上依次鋪設(shè)麻袋與草包。此外，根據(jù)現(xiàn)有實測值，結(jié)合溫差情況及時調(diào)整，準(zhǔn)備足量的草包應(yīng)急。施工現(xiàn)象的實際溫差應(yīng)控制在不超過25℃，溫度降低速率為1.9℃/d，混凝土表面和中心的溫度差為24.8℃，局部最小處只有10.7℃。施工完成后15d檢查結(jié)構(gòu)的表面，沒有發(fā)現(xiàn)裂紋，溫度監(jiān)測結(jié)果如圖1所示。由此可見，上述方法作用顯著，取得了成功[6]。

3 結(jié) 論

（1）在高溫條件下施工，通過原材料堆場臨時遮陽設(shè)施的搭設(shè)能有效減小出機(jī)溫度。

（2）對混凝土罐車、泵管進(jìn)行覆蓋和澆水能有效減小入模溫度。

（3）混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工完成后，用塑料薄膜、麻袋與草包實施覆蓋養(yǎng)生，能將內(nèi)外部溫度最大偏差有效控制在25℃之內(nèi)，且溫度降低速率小于2℃/d，能防止因溫度應(yīng)力造成的溫度裂縫。

（4）通過對雙摻技術(shù)的合理應(yīng)用，即同時摻加外加劑與粉煤灰，能減少水泥水化熱，并減慢溫度降低速率。

（5）在施工中還要采用合理可行溫度測控技術(shù)，以及時反饋溫度信息，為現(xiàn)場調(diào)整和變更提供可靠依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭仿球.高層建筑房屋防止混凝土溫度裂縫的施工技術(shù)[J].建材與裝飾，2018（17）：24～25.

[2]舒 賢.高層建筑房屋防止混凝土溫度裂縫的施工技術(shù)探析[J].四川建材，2017，43（11）：154～155.

[3]吳奇海，薛素霞.高層建筑混凝土構(gòu)件裂縫控制技術(shù)[J].建材與裝飾，2017（14）：57～58.

[4]蓋 莎.高層建筑混凝土裂縫質(zhì)量控制要點分析[J].山西建筑，2017，43（04）：126～127.

[5]胡明浩.建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫控制分析——以高層建筑為例[J].建材與裝飾，2016（46）：12～13.

[6]閆彥剛.高層建筑轉(zhuǎn)換層預(yù)應(yīng)力厚板混凝土溫度測試裂縫控制技術(shù)[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2011，21（01）：11～15.

收稿日期：2018-5-21

作者簡介：陸昶臻（1981-），男，工程師，本科，主要從事房屋建筑施工工作，曾參與多個大型房地產(chǎn)開發(fā)項目的施工工作。