混凝土施工中的温度与湿度控制策略研究

混凝土施工中的温度与湿度控制策略研究

张志强

中铁铁工城市建设有限公司 山东省济南市 250000

摘要：目前，我国的建筑工程建设有了很大进展，对混凝土的应用也越来越广泛。为保证混凝土墙体施工质量，需对其施工中的温度裂缝进行控制。本文就混凝土施工中的温度与湿度控制策略研究，以供参考。

关键词：混凝土；墙体施工；温度裂缝；控制技术

引言

建筑结构中大体积混凝土施工是基础中最为重要的施工环节，故施工过程中常对大体积混凝土的温度变化进行监测。混凝土会因自身水化热、干燥收缩等因素发生变形，容易产生有害裂缝，在内外约束的作用下产生较大的混凝土内部应力，如不对大体积混凝土内外表面温度预警并及时采取措施，混凝土将产生深度裂缝甚至贯穿裂缝，最终影响结构安全。遇到异常情况及时预警，及时通知建设、监理、施工等单位，采取有效措施防止出现有效裂缝。采用温度监测方法还可以有效地确保大体积混凝土浇筑及养护顺利完成，让后续的施工环节提早开始，节约施工成本及缩短工期。

1工程概况

呼和浩特市赛罕区人民医院工程包含门诊医技综合楼及附属用房，总建筑面积62911.75m2，地上建筑面积46451.91m2，其中门诊医技综合楼建筑面积45855.80m2，液氧站、垃圾站等附属工程建筑面积596.11m2；地下建筑面积16459.84m2。本工程采用钢筋混凝土框架结构（局部设剪力墙），其中南、北住院楼采用现浇混凝土框架-剪力墙结构，门诊楼、行政楼、液氧站、污水处理站、垃圾站及锅炉房均为框架结构。

2温度对混凝土强度和耐久性的影响

温度对混凝土的强度和耐久性有着重要影响，主要表现在强度发展、膨胀收缩和气孔率三方面。较高的温度有助于加速水泥的水化反应，提高混凝土的早期强度。这是因为在较高温度下，水泥颗粒中的水化反应更加活跃，形成的胶凝体结构更紧密。然而，过高的温度可能导致混凝土内部的温度梯度过大，引起热应力和温度裂缝的形成，从而降低混凝土的整体强度和耐久性。另一方面是温度变化引起的混凝土膨胀和收缩。高温引起的热膨胀可能导致混凝土发生体积增大，产生内部压力，并最终引起开裂。低温引起的收缩可能导致表面龟裂，并影响混凝土的耐久性。

3混凝土施工温湿度控制技术

3.1降低水化热，提升混凝土抗裂性能

在保证混凝土强度的前提下，减少水泥的使用量。因为水泥是混凝土中产生水化热的重要因素；文中采用粉煤灰替代20%水泥的方式减少水泥用量，以此降低水化热。混凝土在制备过程中，水灰比也是影响混凝土抗裂性能的主要因素。因此，在实际工程应用过程中，可对水灰比进行调整，在不降低混凝土耐久性的基础上，适当降低水灰比。此工程在进行混凝土制备过程中，没有添加缓凝剂。因此，结合工程施工情况以及温度裂缝控制需求，可添加缓凝剂，以此延缓混凝土的凝结时间，降低混凝土的水化热以及收缩程度，提升混凝土的抗裂性能。

3.2低热水泥效果

在混凝土中，如果出现较大的水化热，则需要注意选用合适的水泥。由于硅酸二钙矿物组成丰富，三钙型硅酸钙含量少，水化热小，耐久性好，放热平稳，峰值温度不高，后期强度高。因此，在大体积砼中，宜选用具有低水化热的材料，以降低其温度增值。此类材料具有较低的水化热和较高的后期强度，能够达到大型建筑的相应需求，并且根据样本测试，这些都达到了上述的温度条件。

3.3混凝土测温

测温制度：混凝土拌制过程应对使用的砂、石、水泥、粉煤灰、水等要进行温度测量，并做好记录，每班要对出罐温度进行测量，商品混凝土由混凝土厂现场检测混凝土出罐车和入模温度。根据测温来控制混凝土内外温差和混凝土表面与大气的温差：控制混凝土的入模温度：在浇筑混凝土时两小时检查混凝土入模温度如发现与原控制温度出现较大的波动时要测量混凝土集料温度，找出造成波动的原因并采取针对性的措施使入模温度在原控制范围（主要措施是调整拌合水的温度）。监测混凝土内部（中心与表面下100处）温差：不能超过25℃。控制内外温差的主要方法是采取保温措施以保持混凝土表面温度达到减少内外温差的控制目的，特别是在混凝土硬结初期一定做好保温，一般采用底面铺一层塑料布上面可根据温差情况用2层或三层麻袋、棉被等材料覆盖。注意混凝土表面（表面以下100mm处）与大气（混凝土表面外50mm处）的温差：不能超过20℃。混凝土降温速度不大于1.5℃/d。撤除保温层时混凝土表面与大气温差不大于20℃。要注意防止混凝土表面温度和大气温度之差过大，另外在洒水养护时水温和混凝土表面温度不宜相差过大。做好混凝土底板浇筑和养护期间的混凝土内外温度的测量和保温：大体积混凝土为防止由于内部温差超过25℃而发生裂缝，必须监测混凝土内部的温度，并及时采取不同的保温措施，控制混凝土内部温差不超过25℃，认真监测并做好测温记录记录。

3.4贮水蓄热养护方法

以贮水蓄热保温保湿的方法对筏基混凝土进行养护，相比草袋养护以及其他的养护方法，能够在保证养护效果的前提下减少养护材料的用量，提升操作的便捷性，降低养护成本。混凝土终凝后，用砖在表面砌筑水池，分格贮水，用水在混凝土表面形成保温屏障，再于上方覆盖塑料薄膜，贮水池水面与薄膜间形成架空层，达到空气保温的效果，同时塑料薄膜还可减少热量散失和水分蒸发，减少外界气温、降雨对混凝土贮水池水温的不良影响。按照上述方法养护14d，养护期满后仍要保证混凝土表面维持湿润。

3.5基于温湿度控制采取的技术措施

(1)设计大掺量粉煤灰混凝土配合比,并掺用钙镁复合膨胀剂进行补偿收缩。根据季节环境气温,高温季节采用50%掺量粉煤灰混凝土配合比以降低水泥水化温升不利影响,低温季节采用30%~40%掺量粉煤灰复合10%掺量矿渣粉混凝土配合比以适当提高早期混凝土强度和水化温升,抵抗低温环境不利影响,达到最佳综合抗裂效果。(2)减小分布钢筋直径、缩小分布钢筋间距,采用“细而密”的配筋形式,并且将构造筋设置于主筋内侧。(3)依据大体积混凝土规范,在温度应力计算基础上设置合理流水段不大于20m,降低收缩应力。(4)埋设温度传感器和应力传感器,监测混凝土水化温峰、内部应力和内外温差,设定在水化温峰过后、内外温差低于25℃时拆模,一般在3d后拆模。(5)拆模后,立即使用高分子吸水树脂节水养护膜覆盖养护,保证结构湿度;根据环境气温和降温速率确定再增加保温被或无纺布等进行保温,控制降温速率在3℃/d。间隔5~7d观察保湿养护膜是否需要补水,保证竖向结构墙体的保温保湿满足技术方案要求。(6)组织混凝土浇筑、振捣等科学规范施工专项评比活动,鼓励一线班组规范施工。

结语

综上所述，温度和湿度是混凝土施工中重要的控制参数，对施工质量有显著影响。外部环境调控、混凝土配合比设计与材料选择、施工工艺控制都是有效的温湿度控制策略，可减轻温度和湿度变化对混凝土的影响，提高施工质量和结构稳定性。通过详尽的监测点设置和系统性的分析，提出了控制混凝土温度的几项措施。这些研究成果不仅为同类工程提供了实用的技术指导，也丰富了相关领域的理论探讨。

参考文献

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