筏基大体积混凝土温度裂缝控制的研究

廖志三

广州市住宅建设发展有限公司广东广州510220

摘要：随着建筑行业的不断发展，在工程建设过程中，大体积混凝土的使用范围日益广泛，比如在道路桥梁、水利大坝、某些大型设备的基础等。在施工时，大体积混凝土会出现各种各样的问题，最普遍的问题就是温度裂缝，施工材料、配合比、混凝土内部和表面的温度测定、降温和保养等都有可能对混凝土的温度裂缝产生影响，大体积混凝土裂缝的产生使混凝土的质量得不到保障。本文主要研究筏基大体积混凝土温度裂缝控制的相关问题。

关键词：筏基大体积混凝土；温度裂缝；控制

如今在建筑工程施工中，大体积混凝土的规模和数量都在增加，大体积混凝土体型庞大、结构厚、施工技术和施工工艺复杂。为了保证施工质量，除了要关注其强度等级、抗渗性等要素，还要控制好大体积混凝土在硬化时的内部温差和外部温差，避免因为温度应力而出现裂缝，所以，温度应力和温度控制十分重要。本文以广州市佳滨苑商住楼项目为例分析混凝土产生温度裂缝的原因，并探讨控制大体积混凝土温度裂缝的措施。

一、分析大体积混凝土产生温度裂缝的原因

本项目工程在广州市，小区建筑的整体面积是10万平方米左右，包括三栋住宅楼和1栋小学，采用的是筏板基础，筏板基础的厚度为1.8米和2.2米，核心筒厚4.5米。本项目工程采用的筏板的截面面积超过1米，属于大体积混凝土，它的特点是体积大、混凝土量大，水泥水化热大。

混凝土结构出现裂缝的原因有很多，外荷载、结构次应力、变形等是导致混凝土产生裂缝的主要原因。其中，混凝土出现裂缝最常见的情况是外荷载的变化，就是主要应力的变化引起的；次应力导致的裂缝主要表现为混凝土结构的真实工作状况与事前假设的模型差异不同；温度变化、收缩变形、不均匀沉降、膨胀等会使混凝土结构发生变形，当这种变形受到某种约束之后变回产生相应的应力，如果这个应力比混凝土的抗拉强度大了，那么就会出现裂缝。温度差和收缩往往会导致大体积混凝土发生变形。

本工程中大体积混凝土结构面积较大，使用大量的水泥，水泥水化热大，容易产生比较大的收缩变化和温度变化，因此产生的温度收缩应力是引起大体积混凝土出现裂缝的重要原因。这种裂缝可以分成两种，一种是表面裂缝，另一种是贯通裂缝。大体积混凝土外部和内部的散热条件有差异，内部的温度高于外部的温度，形成温度梯度，外部表面出现拉应力，超过混凝土抗拉强度，就会出现表面裂缝。贯通裂缝产生的原因是大体积混凝土的强度不断发展，到达某种程度之后，混凝土渐渐降温，降温会使混凝土变形，加之混凝土失水也会发生收缩变形，混凝土受到地基以及其他结构的约束产生的拉应力，混凝土的抗拉强度承受不住这个拉应力的时候就会出现贯通裂缝，虽然这两种裂缝形成的原因和强度不同，但都是有害的。为了提高大体积混凝土的强度，常常会向其中混入添加料，但是它也有负面效应，最明显的是混凝土有可能出现收缩裂缝，温度收缩是其中的一种，混凝土出现收缩受到约束的时候，会出现拉应力有可能出现裂缝。

二、解决筏基大体积混凝土温度裂缝的措施

分析该项目工程中筏基大体积混凝土产生裂缝的原因，主要有三个：一是水泥水化热的温度应力产生裂缝；二是外界气温变化导致温度应力产生的裂缝；三是收缩变形引起的裂缝。结合这些产生裂缝的原因，我们可以采取以下有针对性的措施。

（一）选择恰当的施工技术

在进行大体积混凝土工程施工之前，要计算施工过程中大体积混凝土浇筑的温度、温度的收缩应力，以此来确定不同施工阶段的浇筑温度、表面和内部的温差、降温的速率等指标，制定出科学的施工措施，包括选用的原材料的数量和品种、混凝土搅拌时的降温方法、维护保养的方法、监控温度的措施等。控制好混凝土的出机器温度以及浇筑温度，选择最合理的浇筑方案，在浇筑过程中，施工人员还要不断优化方案。

（二）控制好原材料

大体积混凝土的原材料包括水泥、粗骨料和细骨料、各种掺加料和外加剂。施工人员应当选择水热化低的水泥，要测定水化热，测定工作要依据国家现行的标准；在不影响混凝土配比强度和浇筑条件的基础上，最好选用粒径大的骨料，这样可以降低用水量，严格控制好骨料中的含泥量；施工人员不论选用何种掺合料以及外加剂，都要进行试验，不能违背国家的标准，比如为了改进混凝土的可泵性以及部分工作性，降低水化热，可以在不影响混凝土强度的情况下加入部分粉煤灰，为了减少水和泥的使用量，可以加入适当的减水剂量。

结合项目工程，说明如何控制好原材料。底板混凝土使用补偿收缩砼，在砼加入工程纤维和微膨胀剂。经过实验证明，杜拉纤维的稳定性好，可以大约降低混凝土内部70%的细小裂缝，微膨胀剂能够降低混凝土的收缩。为了达到降低水化热温度的目的，利用低热的普通硅酸盐水泥，减小水泥的用量，设计强度为混凝土60d强度，为了杜绝水化热释放的速度太快，施工人员要进行配合比试验好强度试验，确保试验的准确性和科学性。

（三）控制好施工过程

对施工过程的控制，可以利用减小入模温度的方法，大体积混凝土的浇筑时间比普通混凝土浇筑时间长得多，比如，通常施工人员会选择分层连续浇筑的方法，它的优点是容易振捣，可以确保浇筑的质量，还可以通过混凝土层面进行散热。结合本工程的特点，施工人员在进行浇筑时，应当遵循斜面分层和薄层推进的原则，掌握好时间，下部的混凝土初次凝结之前，大约6小时，浇筑、振捣完上部的混凝土，目的是让水化热可以快速的散失，降低入模温度，防止混凝土的温度不断叠加而加大温差。下图为斜面分层浇筑示意图。

（四）做好大体积混凝土的保温养护工作

大体积混凝土的保温养护工作是提高混凝土质量的一个有效措施，施工企业应当予以重视。施工过程中，施工人员应当结合施工现场的实际情况和工程的特点选择恰当的养护方式，对大体积混凝土进行的养护工作包括内表温度的控制、顶面和底面温度的控制、室外气温的监测等。本工程选用保温保湿的养护方法。为了确保混凝土是湿润的状态，施工人员在基础的底板上铺上一次塑料薄膜，同时用麻袋进行覆盖、浇水。薄膜能够有效的避免水分和温度的丧失，减小砼表面的温度梯度，避免出现表面裂缝，要持续养护两周。混凝土浇筑工作完成之后，要在12小时之内进行覆盖，如果施工人员在浇捣时发现砼表面泛白的情况或者出现干缩裂缝，要立即进行覆盖，尽早养护。施工人员不能直接用冷水进行养护，这样做容易使温差增大，可以利用从冷却管中流出来的温水来进行养护，控制温差。

结语：

施工企业对大体积混凝土温度裂缝控制的效果对施工质量有直接的影响。我们只有充分了解大体积混凝土出现温度裂缝的原因，浇筑之前选择好材料、做好混凝土试配、控制好混凝土内部的温度，规范施工，采用高效的措施对大体积混凝土进行维护保养，对维护保养过程中的关键温度值进行有效的监控，大体积混凝土的裂缝是可以减少的，或者说能够控制在合理范围内的。

参考文献：

[1]张涛.大体积混凝土温度裂缝控制技术研究[J].山西建筑，2013（20）

[2]姜振娟.浅析大体积混凝土温度裂缝控制[J].经营管理者，2013（09）

[3]张荣辉.浅议大体积混凝土温度裂缝控制的施工技术[J].中国建设信息，2011（09）

[4]楼伟中，周雄杰.大体积混凝土温度裂缝控制的分析与研究[J].中国水运（下半月），2012（10）

[5]睢福猛，张桂贤.大体积混凝土温度裂缝控制技术研究[J].内蒙古科技与经济，2010（02）