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(wèn)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(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，不滿足設(shè)計(jì)要求需要返工時(shí)將浪費(fèi)大量財(cái)物，且工期不允許，將對(duì)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(zhǔn)備工作及大體積混凝土的澆筑、運(yùn)輸、振島、泌水及表面處理、養(yǎng)護(hù)、測(cè)溫及溫控措施等施工要點(diǎn)的全過(guò)程控制，確保大體積混凝土的澆筑質(zhì)量。

　　1 施工過(guò)程中存在的問(wèn)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)收縮的作用，而水泥水化過(guò)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(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力以及收縮應(yīng)力，這種應(yīng)力往往會(huì)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(jì)、施工不當(dāng)

　　對(duì)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(duì)這些特殊位置的設(shè)計(jì)存在缺陷;還有就是對(duì)外約束(如基礎(chǔ))形式的處理不合理。施工過(guò)程中混凝土的配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮變形大、絕熱溫升值太高以及抗拉強(qiáng)度低等。此外施工、養(yǎng)護(hù)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(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，這些熱量會(huì)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(huì)造成聚積在內(nèi)部的水化熱很難及時(shí)的散發(fā)，這樣就會(huì)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(huì)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(dāng)這個(gè)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度的時(shí)候，表面就會(huì)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(guò)程當(dāng)中其本身體積會(huì)收縮，而混凝土的收縮肯定會(huì)受到外界約束的影響，這樣就會(huì)在混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力。當(dāng)這種收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土中就會(huì)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(guò)程中必然會(huì)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(duì)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(diǎn)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(jì)、材料、施工、溫度控制等方面精心的選擇，進(jìn)行嚴(yán)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(biāo)

　　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(qiáng)度。其最終目標(biāo)就是能夠控制大體積混凝土內(nèi)部的溫度場(chǎng)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(jì)措施

　　隨著高層建筑物的不斷出現(xiàn)，對(duì)大體積混凝土的要求也越來(lái)越高，而設(shè)計(jì)強(qiáng)度的提高、水泥用量加大必然會(huì)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(guò)30℃，因此大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)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(dòng)層，在垂直面及鍵槽部位設(shè)置緩沖層來(lái)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(lái)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(duì)水泥的用量也要控制在380kg/m3。選取骨料時(shí)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(lái)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(qiáng)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(guò)高，一般不要超過(guò)28℃。而且對(duì)于石子和黃砂要防止陽(yáng)光直射，采取進(jìn)棚等方式處理。當(dāng)外界溫度較高的時(shí)候，要給石子進(jìn)行澆水來(lái)降低其溫度。施工中也要嚴(yán)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(shí)間，精簡(jiǎn)工序;為了降溫，混凝土的輸送泵上還要設(shè)置遮陽(yáng)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(guò)于龐大，如果沒(méi)有人工冷卻的措施，那么其天然冷卻的過(guò)程卻很緩慢，一般需要幾年甚至幾十年的時(shí)間。所以為了加快工程的施工進(jìn)度，通常會(huì)同時(shí)通過(guò)人工冷卻的方式來(lái)降低水化熱溫升，降低基礎(chǔ)問(wèn)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(lái)進(jìn)行人工降溫。

　　水管冷卻過(guò)程一般可以分為一期冷卻、二期冷卻。一期冷卻時(shí)指在混凝土剛剛澆筑完或者正在進(jìn)行澆筑的時(shí)候來(lái)進(jìn)行，消弱水化熱溫升。二期冷卻指的是在后澆帶澆筑前進(jìn)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(shí)候還會(huì)有三期冷卻，即入冬前進(jìn)行一次中期冷卻，以此來(lái)減少可能會(huì)產(chǎn)生的過(guò)大的溫度應(yīng)力。

　　2.4.3 溫度監(jiān)測(cè)

　　對(duì)大體積混凝土進(jìn)行溫控計(jì)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(dāng)然實(shí)際施工中肯定會(huì)存在一定的差異。因此這就需要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且將監(jiān)測(cè)的結(jié)果隨時(shí)與理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較分析，及時(shí)采取相應(yīng)措施避免溫度裂縫的產(chǎn)生。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　近年來(lái)，我國(guó)的城市化建設(shè)進(jìn)程也得到了快速的發(fā)展，一些高層建筑項(xiàng)目也逐漸的增多，大體積混凝土施工已經(jīng)是屢見(jiàn)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(diǎn)，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(duì)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(qiáng)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(wèn)題。

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