大体积混凝土温度控制和裂缝防治技术研究

张康彪

中交第三航务工程局有限公司宁波分公司浙江省宁波市315200

摘要：在我国建筑工程行业快速发展以及大体积混凝土作业数量不断增多的形势下，大体积混凝土作业中的温度裂缝问题也日益突出。本文就针对大体积混凝土温度裂缝的形成以及拓展机理进行研究，并且针对温度裂缝的形成原因来提出相应的温度控制以及裂缝防治技术措施，以供参考。

关键词：大体积混凝土；温度控制；裂缝防治技术

1引言

在目前我国经济发展以及建筑工程数量不断增多的形势下，我国的建筑工程技术水平也有了较大的提高和发展，尤其是在各类桥梁墩台以及公用和商用建筑中不断有大体积混凝土作业情况的出现时，温度控制的难度也随之增加，而且容易出现裂缝等问题。这主要是由于对于单次浇筑量在1000m3以上的构造物来说，由于存在水泥水化热以及材料自身的干缩特性，较大的水泥水化热以及较为集中的内应力等问题就容易导致大体积混凝土作业中出现裂缝问题，且此问题在温度较低的季节中更容易出现。这就需要加强对大体积混凝土的温度控制来实现对裂缝问题的预防和控制。

2大体积混凝土温度裂缝的形成与拓展

温度裂缝问题在大体积混凝土中主要出现在水泥以及凝胶材料中，这主要是在水泥发生水化反应时会释放出大量的热量，如果混凝土内部的热量无法及时排出至混凝土表面就会导致混凝土结构中出现较为显著的温度梯度现象。而且在温度较低的环境中进行大体积混凝土作业时，由于表面的温度较低，而内部温度较高，存在较大的温度差，加之大体积混凝土中内部单向散热的距离比较远，无法满足其内部的水化热消散速率的要求，也就是无法及时将内部的热量进行消散，这就会导致内胀外缩问题的发生而引发较大的外部拉应力，当此拉应力比混凝土抗拉强度大时就会出现温度裂缝问题。

在上述大体积混凝土作业的过程中所产生的最大温度拉应力通常较大且会比自重以及荷载所引起的拉应力也大的多，但是由于混凝土本身具有较大的抗压强度但是具有较低的抗弯拉性能，这就对混凝土中的钢筋造成较大的拉应力，如果温度裂缝较宽就会使得钢筋暴露在空气中，这也会导致钢筋锈蚀问题不断加剧而降低其抗拉强度，也就会使得裂缝问题会进一步拓展而造成恶性循环。

3大体积混凝土温度裂缝防治技术

3.1对混凝土材料进行严格控制和选择

在对大体积混凝土温度裂缝出现的原因进行分析可知，为了对温度裂缝问题进行有效预防就需要从室外温度以及浇筑散热与养护等外因和内因两个方面进行预防和控制。首先对于混凝土材料来说，是影响整体混凝土结构质量的关键因素，不仅要选择强度等级满足要求的拌合用水泥，而且在拌合时尽可能地降低水化热，或者通过试验来确定是否进行减水剂等外加剂的添加或者进行粉煤灰以及纤维物质的添加来对大体积混凝土的收缩特性进行改善。

3.2气温较低是对浇筑速度的控制

正是由于浇筑环境温度较低时容易出现温度裂缝问题，因此在大体积混凝土作业中如果遇到气温变化比较大的情况，就需要在气温较低时对浇筑速度进行适当降低，但是需要满足混凝土实际初凝时间的要求。如果是采用分层或分级浇筑的方式，则需要保证在下层混凝土初凝之后再对上层混凝土进行浇筑。此外还要对冬季寒冷温度下商砼?罐车的数量进行精确控制，确保满足实际工程条件的要求，目的就是保证浇筑的连续性并且避免出现现场压料的问题，保证混凝土内部热量释放角度满足降低温度应力产生的要求。

3.3对浇筑过程中混凝土的振捣进行加强

由于大体积混凝土施工中的浇筑量比较大，因此需要根据实际施工要求来对振动棒的数量进行确定，在混凝土浇筑时泵送入模之后就要开始进行振捣，如果没有及时振捣就容易出现离析或者局部空隙等问题，这就会导致大粒径的集料下沉而导致水泥在结构上部进行集中，导致大体积混凝土中上下部热量不均匀的问题更加严重。因此就需要在使用振动棒进行振捣时应采取快插慢拔的方式进行振捣，但是应注意不应让棒头在钢筋骨架的缝隙中卡住或者对下部气口位置进行触碰。此外还要对于上下分层的混凝土进行振捣时，应让振动棒插入下层5~10cm进行振捣，且在最后一层混凝土振捣完成之后进行刮平。

3.4加强现场温度监控与养护

对现场温度的监控主要是指浇筑现场的环境温度以及混凝土的材料温度。针对现场温度监控，不仅要在混凝土入模早期采取每2h对结构温度进行一次检测的方式，而且要在后期的降温过程中，按照不少于每4h进行一次结构温度检测的方式。为了避免温度变化速率较快而导致出现温度裂缝的问题，就需要对养护条件进行改善。通常在我国北方大部分地区进入11月份之后温度低于0°时就需要在对大体积混凝土浇筑压实之后进行表面覆膜处理，而且在此覆膜处理时还要注意对企口位置以及柱、角、插筋等位置进行统一处理。当混凝土凝结至一定强度并且可以承担人体重量时就需要揭开薄膜进行检查是否存在缩裂问题。如果产生缩裂问题就需要进行抹平并通过洒水来保持湿润，并且重新进行覆膜处理，且在此基础上加盖1层或多层再生棉棉被或草席。如果是筏板侧面或者其他突出位置，则使用麻袋或者塑料膜来进行保温处理，并且针对后浇带以及电梯井等位置使用薄膜进行覆盖之后还要使用额外的彩色布来对上口进行覆盖。

如果是在冬季比较寒冷且经过大风降温之后处于最低温度阶段，在做好上述步骤之后还需要使用加热设备来对混凝土温度进行提高，必要时可以采用蒸汽养护的方式，采用此步骤的目的就是要将混凝土内外温差控制在25℃以下，而且在此温差的基础上进行有效且均匀的散热降温，防止有害温度裂缝的产生。

4结语

在我国经济以及建筑行业快速发展的同时，我国的各类工程建设的整体水平有了极大的提高，大体积混凝土作业类型的数量也不断增加，使得大体积混凝土施工中温度裂缝问题日益突显。在对温度裂缝的成因进行了解之后，对大体积混凝土浇筑之后的内部温度应力变化规模进行总结和分析，然后提出了一系列因地制宜以及行之有效的技术手段对温度进行控制以及对裂缝问题进行预防，保证大体积混凝土施工各环节满足规范要求来确保工程质量。

参考文献：

[1]王俊.大体积混凝土温度控制和裂缝防治技术[J].建筑建材装饰,2017(19).

[2]宋悦建.大体积混凝土温度控制和裂缝防治技术[J].冶金丛刊,2017(2):38-39.