摘要：目前，大体积混凝土在建筑工程中广泛采用，得到社会各界普遍关注，大体积混凝土在建筑工程中的优势部分突出，同时也存在施工技术及养护难度大的劣势。水泥加水过程会产生大量热度，即水化热，加上力的作用影响，导致大体积混凝土产生裂缝。因此，大体积混凝土如何有效进行维护与温控，是目前相关专业人士需要面对的重要课题。本文通过实际案例分析，对大体积混凝土养护及温度控制措施进行详细阐述。
关键词：大体积混凝土；养护与温控；方案研究
当前社会，建筑工程施工技术要求不断增加，新型建筑施工工艺及结构形式不断出现，建筑工程对大体积混凝土利用率随之增高。同时，大体积混凝土存在的结构性问题日渐凸显，主要问题就是混凝土裂缝现象，由此带来的危害也是巨大的。大体积混凝土需要合理采取措施进行降温处理，缩小温差，将裂缝产生几率与危害程度控制在最低值。
1、工程概况
某工程为桥梁施工工程，全长约600米，主跨度55m+90m+90m+55m,现浇混凝土结构，引桥部分是T型连续梁，主桥单幅结构为10m*9m*3M，需要331.4平方米混凝土总量，强度等级C30，承台为直径2M桩共4根。所处区域自然环境阳光充足，平均气温16度左右，最低温度平均为5度，最高温度平均为30度，工期计划为11月至次年2月。
2、工程养护与施工过程中的温控方案
大体积混凝土在承台施工中需要用塑料薄膜、篷布对其表面进行遮盖，对内外部温差进行测量，精确大体积混凝土温度信息，具体采用冷却水管和测温管的温控方法。
2.1冷却管的安装
在大体积混凝土现场施工工程中，混凝土内装设冷水管，通水后降低温度，实现控制混凝土内部水化产生热量的目的。具体实施过程，将冷却水管以水平的方向铺设，中间间隔距离为1M左右，共计设置冷却水管4层，并将进出水管进行交叉铺设。
2.2测温监控的预先埋设
大体积混凝土施工过程的温度控制，需要预先在内部埋入温度测量器，通过对实时温度的监控与测量，有效指导过程中的养护工作，解决由于产生温度应力导致大体积混凝土出现裂缝的问题。一般适用的测温器为温度传感器，设置在混凝土内部，分层设置测量温度的点为7个，铺设4层。测温点设置时处在钢筋的内侧，避开冷却水管，。
2.3现浇混凝土
混凝土浇筑过程要依照分层的方法，浇筑过程保证其连续性，浇筑方向为斜向。建筑厚度取决于实际用量、过程振动力度和振动棒长度等。浇筑要由底向上移动，保证混凝土凝结效果，一层浇筑时间一般在一个半小时之内，冷却凝结时间不能小于4个小时，过程中确保一次性浇筑及连续性。当混凝土倾斜高度达到2米以上时，会产生分层离析的情况，要及时在顶部对混凝土实施二次振捣，及时将大体积混凝土中产生的水份排出，避免变形，最后一步将混凝土抹平、压实。
2.4混凝土实施养护与温度监控
混凝土浇筑之后会蒸发掉表面的水份，产生裂缝，及时在浇筑之后抹灰收浆，冷却凝结后用薄膜覆盖养护，发挥保温的作用，薄膜包含土工布、泡沫板及塑料。要确保混凝土表面覆盖完整，养护时间不低于14个小时，在大体积混凝土的强度指标达标之后，才能在上面承担荷载。
大体积混凝土温度监控时间，在温度处于上升时2到4个小时一次，温度降低时4到8个小时一次，通过温度测量，决定冷却水管中的通水量、时间和水的流速。原则上，流入冷却管内的水温和混凝土内部的温度差距在20度以内[1]。
3、大体积混凝土产生温度裂缝原因分析
3.1温度应力的影响
大体积混凝土一般浇筑量很大，加上温度应力的影响，会导致混凝土裂缝的出现。在混凝土完成浇筑之后，水泥会发生比较大的变化，水化热导致温度快速散去，混凝土整体结构急速升高并发生膨胀。水化温度不能快速彻底排除，过程比较慢，导致浇筑混凝土的模块发生变形，又在温度冷却之后再次收缩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆位于不同位置的混凝土受到的拉力大小也不同，当约束力过大时，混凝土就会产生裂缝。
3.2温差的影响
大体积混凝土在水化产生的温度迅速提高时，同周围环境产生巨大温差，混凝土内部的热传导能力较低，导致收缩不能同步进行，增大了表面拉应力，当拉应力大于其可抵抗的力度时，就会产生表层裂缝。
3.3基岩约束的影响
大体积混凝土如果在基岩附近，很容易导致裂缝的产生，基岩附近的温度应力，导致混凝土裂缝程度加剧。深层裂缝同时会出现在非基岩位置，主要是温度变化不能实现同步的原因，当表面温度快速下降，会与混凝土内部温度差距加大，温度场过于倾斜，导致裂缝朝纵向发展，形成更加深层次裂缝。
4、大体积混凝土养护及温控施工的具体措施
4.1尽量减低水泥的水化温度
在施工过程中要尽量避免大体积混凝土出现裂缝现象，否则会对建筑结构产生较为严重的影响。有效控制水化温度，可对裂缝产生发挥很大的控制作用。当温度提升减慢时，混凝土的收缩可以得到有效控制，进而提高抗拉力度，具体措施包含以下方面[2]。
降低水泥水化热，选择水泥品种时，可选择水化热较低的品种，减少后期影响。由于水化热主要是水泥产生的，如果有效降低混凝土中水泥含量，就可降低水化热产生，主要方法是降低水灰比例，改变混凝土性质，掺入粗骨料或粉煤灰、减水剂和缓凝剂，使其相互发生作用，达到降低水化热的目的。预埋冷却水管可减低15度温度变化，也可有效降低混凝土水化热。
4.2减低混凝土浇筑模板的温度
在进行大体积混凝土浇筑时，要选择合适的天气条件进行，降低外界温度的影响，一般要求温度不能低于26度，当温度不适宜时，可采用控制措施改进，如防晒、降温等。过程中仅可能通风与散热，避免浇筑之后温度出现极度不平衡的现象，实施有效降温措施，必要时，可适当加入缓凝减水剂，来改变混凝土的部分性能。
4.3施工过程严格控制温度
大体积混凝土浇筑之后的养生工作也很重要，重点控制温度和湿度两部分，夏季施工中，有效保持混凝土表面的湿润程度，做好防晒工作，冬季施工，要在混凝土表面覆盖保温层，避免比较大的温度变化，有效控制温度。混凝土在浇筑之后的7个小时候才可拆除模板，尽量减缓其温度降低的速度。温度监测可以有效利用现代化信息技术，做到科学化、实时化的掌握温度变化情况，保证内外温差、表面与底部温差控制在18度左右。使用合适的保温材料并根据情况变化实时调整养护措施，进而控制大体积混凝土裂缝的产生与发展。
4.4控制约束条件及有效利用冷却水管
大体积混凝土浇筑过程要采用分层和分块的方式，施工缝设置要尽量合理，降低外界约束力的形成。在基础和地基中间加设滑动层与缓冲带，已达到释放约束力的效果。
冷却水管可以实现主动化的温度调节，通水安排在浇筑之后，一旦监测到混凝土内部温度出现下降，即要立刻停止通水，过程中根据监测的实时温度变化情况，决定通水时间和频率，实现控制大体积混凝土内部温度的目的[3]。
5、结语
目前，大体积混凝土的养护与温度控制技术已经非常成熟，在复杂建筑结构和桥梁施工中被广泛采用。大体积混凝土养护与温控措施方案的制定，首先要确保混凝土合理的配合比，完善混凝土浇筑过程的技术控制措施，强化后期混凝土的养护工作，有效防止大体积混凝土裂缝的产生。
参考文献
[1] 刘鹏. 大体积混凝土养护及温控施工方案研究[J]. 公路, 2017, 62(06):155-158.
[2] 王新虎. 大体积混凝土的温度控制及施工工艺研究[D]. 中国石油大学, 2011.
[3] 刘效平. 冬季施工大体积混凝土水化热温控措施与研究[J]. 公路, 2017(05):140-143.
论文作者:郑亚东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
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