房屋建筑工程大体积混凝土温控及养护方法

房屋建筑工程大体积混凝土温控及养护方法

王赐良

山东鑫厦新型建材有限公司，山东  枣庄 277000

摘要：随着城市发展的推进，大规模建筑工程数量也在不断增加，建筑工程中越来越多地出现大体积混凝土构件，这些混凝土构件是组成建筑物主体结构的重要部分。本文对大体积混凝土在前期制备时的配合比选择与原材料选择进行了分析，并讨论大体积混凝土在施工中如何采取有效措施控制其温度变化，避免混凝土因温度变化产生的裂缝，以供参考。

关键词：大体积混凝土；混凝土浇筑；后浇带；温度监测

1建筑工程大体积混凝土的特点

建筑工程中大体积混凝土具有如下特点：一是混凝土的结构横截面的长宽高相对较大；二是因水泥体积大，导致其在水化过程中需要释放大量的热量（即水化热），再加之混凝土不易散热，大量的水化热会积聚在大体积混凝土内部，致使中心部位的温度过高；三是大体积混凝土蠕变大，弹性模量大，其内部温度升高的主要原因之一来自压应力。若大体积混凝土内部与外部之间的温差较大（即温度梯度陡峭），将使得大体积混凝土温度应力增大。

2大体积混凝土温度控制策略

2.1现场监测混凝土温度

为了严格控制大体积混凝土温度，首先应当在浇筑开始前将温度传感器布置在施工现场，严格根据混凝土凝固的期龄对各个测点的温度变化数据进行监控，并做好每日汇总工作，制作相应的曲线图，对混凝土构件内部的水化热演变情况做出预测。在升温阶段要根据混凝土内部实测数据对混凝土中不同关键部位的表里温差进行计算，待到降温时段则需要增加对降温速率指标的监控，若混凝土内部降温速度过快也容易导致收缩性裂缝，一旦发现某一时段各项温度指标超出规范限值应当立刻采取保温措施加以调整，如覆盖保温材料等。现场实时监控的作用在于能够避免构件表面裂缝不断延伸形成贯穿性的深层裂缝，因此传感器的布置位置和布置方法至关重要，使用钢尺对传感器的布置点进行测量与校对，使用钢筋定位再将传感器绑扎在钢筋上。现场检测点应当基于结构对称的原则选择，同时也要考虑混凝土结构的钢筋密集程度，每个剖面布置好传感器后还需要进行一次普遍性检查，确保传感器外观与接线端口都完好无损。浇筑完成后每隔30min采集一次温度数据并上传，拆模后经过4~7d的养护可以逐渐将温度采集间隔放宽至60min，直到混凝土强度达到设计要求为止。

2.2采用分段分层浇筑

大体积混凝土若采用一次浇筑成形的制作方式十分不利于后续的振捣工作，容易导致混凝土内部不均匀或是产生气泡，造成水化热加剧或是温度控制措施效果不明显。根据混凝土构件的设计体积将其划分为2~4段，每一节段根据下部结构与上部结构的连接特点进行分层施工。大体积混凝土的构件形状通常也存在较厚或较薄的位置，对于较厚处的部位可以选用台阶法逐层推进地浇筑，确保每一处混凝土浇筑均匀完整。采用分层分段浇筑的方式有利于大体积混凝土构件内部水化热反应产生后散发的热量分布均匀，有利于混凝土构件充分散热。分层浇筑的方式能够使混凝土振捣更加充分均匀，减少混凝土受到的约束作用，从而降低温度裂缝的形成概率。减少混凝土单次浇筑方量后也能及时控制浇筑的速度与每一阶段的浇筑量，避免制作过程中产生严重瑕疵。

2.3优选原材料

混凝土原材料丰富多样，主要包括水泥和粗骨料等，会对水化热产生较大影响。所以，应当选用合适的混凝土原材料，同时结合试验所的数据优化混凝土原材料配比。例如，当选择混凝土所需使用的水泥时，应选择低热水泥或者是短时间内不会发生凝结现象而放热的水泥，而且通过增大其他混凝土原材料配比而减少水泥用量，例如增加掺合料用量与骨料用量，需要保证骨料表面的平整、洁净，粗骨料尽量采取连续级配。该工程采用粒径为5mm至40mm、含泥量小于1%且针状与片状颗粒小于15%的卵石。所选用的细骨料粒径需要大于0.5mm且含泥量小于等于3%，该工程选用细砂，其含泥量小于等于2%，达到了筛分曲线要求。对于掺合料，应选用粉煤灰等，不仅可以避免水泥用量过大而导致温度快速提升，而且能够增大混凝土结构强度及其抗裂性等，由此增加结构物使用时间，根据实际要求，该工程掺加了相应比例的粉煤灰。

2.4布置水循环冷却系统

水化热反应会导致混凝土内部持续不断升温，这使得大体积混凝土构件内部温度比表面温度高出许多，常规建筑工程中采取洒水、遮阳等方式对混凝土构件进行降温，但在大体积混凝土施工中这类措施难以抵达结构内部，温度控制效果不佳。因此采取加设水循环冷却系统的方式，布置冷却水管，利用水冷循环带走混凝土构件不断产生的多余热量，进一步降低混凝土结构内部的高温，控制混凝土开裂风险。仍以某办公楼二期工程施工为例，使用的冷却水管为铸铁管，水循环系统中水流量为1.5m3/h，单个冷却水管的循环长度为200m，根据混凝土构件的结构形状设计进行循环系统水流走向设置。冷却水管与混凝土表面距离控制在30cm以内，两根冷却水管间距控制在1.6m。布置水循环系统前需要对施工现场的水压和供水系统进行测试，严格控制水管材料质量，铸铁管表面的锈迹要清除干净。当混凝土浇筑高度与水管同高时开始通水运行，关闭通水后也要使用水泥浆严密封堵预留管道。

2.5混凝土的温升控制

混凝土温度降低之后，导致混凝土结构发生相应变化，造成水分流失。不过，混凝土结构不会出现随意自由变形的情况，主要是形成一定温度应力。为将由于温度降低而产生的应力控制在合理范围内，应当采取控制水化热这项最为有效的手段。混凝土结构之所以出现温度升高的情况，主要是因为水泥水化热，对此，需要以水泥水化热为切入点，使用多种有效方法尽量降低水化热，例如选用低热水泥等。通过研究发现，应选取325号与425号矿渣硅酸盐水泥，以此降低水化热量。

3房屋建筑工程大体积混凝土养护方法　

3.1养护方式

其一，覆盖养护。该大体积混凝土养护方式方便使用，可突破混凝土结构形状与位置的限制，只需采用塑料薄膜与适量养护剂方可取得良好密封效果，避免水分快速流失，在实施养护作业的时候应当结合气温条件与混凝土凝结速度第一时间采取养护措施。塑料薄膜具有低价、便于应用的特点。所以被广泛应用于房屋建筑工程大体积混凝土养护工作中。完成薄膜拉设操作之后，只需在四角洒水黏结。应当注意，必须严格检查薄膜实际包覆厚度及其是否完整，保证严密覆盖，薄膜与薄膜之间充分搭接、密封，避免混凝土表面水分流失。其二，蓄水养护。一般情况下，水分可发挥保湿隔热作用，在开展混凝土施工时已加入相应数量的水分，混凝土终凝之后往往表面蓄存相应深度的水分，倘若可以使混凝土表面处于湿润状态，那么混凝土结构内部不会在短期内出现特殊的温度变化，缩小混凝土中心和其表面形成的温度差，如此方可避免由于应力过大而引发裂缝病害。不过该混凝土养护方式较为局限，只有混凝土强度达到要求才可以进行养护。

3.2养护目的

首先，保温养护。然后，保湿养护。开展保湿养护作业的目的是避免裂缝病害发生，使混凝土强度达到要求。所以，混凝土保湿作业应当在一定周期中进行，通常情况下最少开展半个月。开展保湿作业既要避免水分流失过快，采取覆膜措施防止风力与蒸发导致水分流失，确保膜下环境处于较为湿润的状态，也要通过温湿度监测合理设置浇水频次与洒水量。除此之外，还可使用满水法，大体积混凝土终凝之前，选取混凝土结构表面上方位置做好平板铺设作业，当水分蒸发至板面的时候凝聚为水滴并流至混凝土表面，从而使其达到满水状态，将其静置3d至7d。

结语

大体积混凝土施工必须严格控制好实际施工过程中的每个环节，减少因为混凝土水化热可能导致的有害裂缝。大体积混凝土因为结构尺寸较厚，内部混凝土凝结过程产生的水化热难以挥发，而混凝土表面的温度极易流失，导致内外的温差过大，从而产生温度应力。当此温差大到一定程度，则会破坏混凝土表面从而产生裂缝，引起质量隐患，产生渗水的风险，更胜者会影响结构强度，造成质量事故。

参考文献

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