摘 要：本文作者主要介紹了大體積混凝土施工中所容易出現(xiàn)的問題，并且闡述了相應(yīng)的溫度控制措施。

　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土,施工技術(shù),研究

　　大體積混凝土與一般混凝土的最大區(qū)別就是一旦大體積混凝土施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題，不滿足設(shè)計要求需要返工時將浪費大量財物，且工期不允許，將對工程造成很大影響。應(yīng)此，應(yīng)充分做好大體積混凝土施工的前期準備工作及大體積混凝土的澆筑、運輸、振島、泌水及表面處理、養(yǎng)護、測溫及溫控措施等施工要點的全過程控制，確保大體積混凝土的澆筑質(zhì)量。

　　1 施工過程中存在的問題

　　大體積混凝土由于本身的截面尺寸比較大，因此由于外載荷或者次應(yīng)力的作用而引起裂縫的可能性比較小。在混凝土的硬化期間，混凝土本身會產(chǎn)生一個收縮的作用，而水泥水化過程中出釋放水化熱，產(chǎn)生溫度變化，這種變化與混凝土收縮共同作用就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力以及收縮應(yīng)力，這種應(yīng)力往往會致使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因：

　　1.1 設(shè)計、施工不當

　　對于一些應(yīng)力集中的位置，比如截面突變位置或者轉(zhuǎn)角部位，對這些特殊位置的設(shè)計存在缺陷;還有就是對外約束(如基礎(chǔ))形式的處理不合理。施工過程中混凝土的配合比設(shè)計不當可能會導(dǎo)致混凝土收縮變形大、絕熱溫升值太高以及抗拉強度低等。此外施工、養(yǎng)護工藝不到位等，這些都有可能造成大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

　　1.2 水泥水化熱的影響

　　大體積混凝土澆筑后，水泥的水化過程會產(chǎn)生大量的水化熱，這些熱量會造成混凝土的內(nèi)部溫度不斷上升，而且大體積混凝土的體積大，這樣就會造成聚積在內(nèi)部的水化熱很難及時的散發(fā)，這樣就會形成中心溫度高、表面溫度低的情況。結(jié)合傳熱學(xué)和力學(xué)我們可以得到，這樣溫度內(nèi)高外低的情況會使混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，而且當這個拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度的時候，表面就會產(chǎn)生裂縫。

　　1.3 混凝土收縮變形的影響

　　混凝土在散熱及硬化過程當中其本身體積會收縮，而混凝土的收縮肯定會受到外界約束的影響，這樣就會在混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力。當這種收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度時，混凝土中就會產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土的收縮變形主要包括五種：凝縮變形、自生收縮變形、干燥收縮變形、冷縮變形以及碳化收縮變形。收縮應(yīng)力跟收縮變形相關(guān)，收縮變形越大，分布越不均勻，則產(chǎn)生的應(yīng)力也就越大，也就更容易產(chǎn)生裂縫。

　　1.4 約束條件的影響

　　混凝土結(jié)構(gòu)在變形的過程中必然會受到約束作用，阻礙其變形，并且產(chǎn)生拉應(yīng)力。這種約束作用分為兩種：外約束及內(nèi)約束。外約束指的是結(jié)構(gòu)的邊界條件，比如基礎(chǔ)等外界因素對結(jié)構(gòu)變形的約束。內(nèi)約束指的是內(nèi)部非均勻溫度及收縮溫度，各質(zhì)點不均勻變形而產(chǎn)生的約束。

　　2 施工及溫度控制

　　由于溫差的作用，裂縫的產(chǎn)生是必然的。但是如果在設(shè)計、材料、施工、溫度控制等方面精心的選擇，進行嚴格的控制，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，從而最大可能的降低混凝土內(nèi)表溫差，這樣就能夠有效地減少裂縫的產(chǎn)生。

　　2.1 溫度控制的本質(zhì)及目標

　　溫度控制的本質(zhì)是控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強度。其最終目標就是能夠控制大體積混凝土內(nèi)部的溫度場變化，使其按照預(yù)定的發(fā)展。具體是：降低混凝土內(nèi)部核心的最高溫度;降低混凝土內(nèi)外溫差，使其控制在允許的范圍內(nèi)，溫度分布盡量保持均勻;控制好基礎(chǔ)溫差，防止收縮變形的產(chǎn)生;控制層間溫差，防止層間裂縫的產(chǎn)生;控制好混凝土的降溫速率，防止冷擊。

　　2.2 設(shè)計措施

　　隨著高層建筑物的不斷出現(xiàn)，對大體積混凝土的要求也越來越高，而設(shè)計強度的提高、水泥用量加大必然會造成混凝土水化熱的升高，而混凝土的內(nèi)外溫差一般不要超過30℃，因此大體積混凝土的強度等級一般在C20-C30的范圍之間選用。在保證混凝土能夠具有良好工作性能的前提下，盡量降低混凝土的單位用水量。在大體積混凝土與墊層之間設(shè)置一定厚度的滑動層，在垂直面及鍵槽部位設(shè)置緩沖層來消除嵌固作用，從而釋放約束應(yīng)力。

　　2.3 材料控制

　　混凝土的熱量主要是來自于水泥的水化熱，所以應(yīng)該優(yōu)先考慮地水化熱的水泥，而且對水泥的用量也要控制在380kg/m3。選取骨料時盡量選擇線膨脹系數(shù)小的，形狀最好類似于碎石，而且粒徑要大一些。選用優(yōu)質(zhì)粉煤灰作為添加料來降低水化熱，摻量要高于20%。選用高效減水劑、膨脹劑作為外加劑用以改善混凝土的工作性能，減少單位用水量以及膠凝材料的使用量，從而提高混凝土的抗裂性、防水性及整體強度。

　　2.4 溫度控制

　　2.4.1 降低澆筑溫度

　　混凝土的澆筑溫度不能過高，一般不要超過28℃。而且對于石子和黃砂要防止陽光直射，采取進棚等方式處理。當外界溫度較高的時候，要給石子進行澆水來降低其溫度。施工中也要嚴把質(zhì)量關(guān)，不采用剛出廠的散裝的水泥;還要盡可能的縮短從攪拌站到入模的時間，精簡工序;為了降溫，混凝土的輸送泵上還要設(shè)置遮陽泵，用濕麻袋覆蓋泵管。

　　2.4.2 水管冷卻

　　雖然施工中采取分塊澆筑的工藝，但是由于大體積混凝土的體積過于龐大，如果沒有人工冷卻的措施，那么其天然冷卻的過程卻很緩慢，一般需要幾年甚至幾十年的時間。所以為了加快工程的施工進度，通常會同時通過人工冷卻的方式來降低水化熱溫升，降低基礎(chǔ)問出溫差，從而可以有效的控制溫度應(yīng)力，防止裂縫的產(chǎn)生。在一般的大體積混凝土施工中，經(jīng)常采用冷水水管的方法來進行人工降溫。

　　水管冷卻過程一般可以分為一期冷卻、二期冷卻。一期冷卻時指在混凝土剛剛澆筑完或者正在進行澆筑的時候來進行，消弱水化熱溫升。二期冷卻指的是在后澆帶澆筑前進行，其主要目的是將混凝土的溫度降低至穩(wěn)定的溫度。有時候還會有三期冷卻，即入冬前進行一次中期冷卻，以此來減少可能會產(chǎn)生的過大的溫度應(yīng)力。

　　2.4.3 溫度監(jiān)測

　　對大體積混凝土進行溫控計算，指的是理論上掌握其內(nèi)部溫度應(yīng)力的變化規(guī)律。當然實際施工中肯定會存在一定的差異。因此這就需要對施工過程進行監(jiān)測，并且將監(jiān)測的結(jié)果隨時與理論計算的結(jié)果進行比較分析，及時采取相應(yīng)措施避免溫度裂縫的產(chǎn)生。

　　3 結(jié)束語

　　近年來，我國的城市化建設(shè)進程也得到了快速的發(fā)展，一些高層建筑項目也逐漸的增多，大體積混凝土施工已經(jīng)是屢見不鮮。大體積混凝土結(jié)構(gòu)是指最小斷面厚度等于或者大于0.8m的混凝土結(jié)構(gòu)。比如一些高層建筑中的筏式基礎(chǔ)或者箱形基礎(chǔ)、工業(yè)建筑中的大型設(shè)備基礎(chǔ)等，都是大體積混凝土。大體積混凝土都具有共同的特點，體積大、結(jié)構(gòu)厚、混凝土數(shù)量多、整體性要求高，而且施工條件復(fù)雜，對施工的技術(shù)要求也高。技術(shù)要求高體現(xiàn)在除了滿足規(guī)定的強度、剛度、耐久性及整體性等之外，還要處理好如何防止有害裂縫的產(chǎn)生問題。

　　參考文獻：

　　[1]朱伯芳.大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制[M].北京:中國電力出版社，1999.

　　[2]呂春蘭.大體積混凝土施工裂縫的預(yù)防[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2004，14(7):283-285.

　　[3]梁博順.大體積混凝土筏板基礎(chǔ)施工技術(shù)探析[J].中華建設(shè)，2008，16(3):47-48.

　　[4]張磊，魯企造.淺談大體積混凝土澆筑的主要措施[J].科技資訊，2007，5(20):33-34.

　　[5]袁國威.淺析混凝土施工中裂縫的成因及預(yù)防措施[J].廣東科技，2008，18(2):58-59.