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摘要：建设项目高、深、厚、大工程越来越多，大体积混凝土基础结构应用也越来越广泛，而该类混凝土结构因温度应力而出现的裂缝控制问题也随之发生。混凝土裂缝按其深度的不同，可分表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。混凝土表面裂缝主要是温度裂缝，危害性较小，却影响混凝土结构物外观质量。深层裂缝部分地切断了结构断面，对混凝土结构的耐久性产生危害。贯穿裂縫通常是因混凝土表面裂缝而发展成深层裂缝，直至变化成贯穿裂缝。该类裂缝对混凝土结构的使用功能及耐久性等有较大影响。因此，我们要通过技术措施对大体积混凝土进行温度控制，降低其里表温差以减小其拉应力，从而避免温度裂缝的发生。
关键词：大体积混凝土；施工期；温度控制
1工程案例
某工程项目的基础平面形式主要以圆形为主，其中，Ф为23m、厚度为2.1m、混凝土强度等级为C30。另外，水泥材料选用了普通硅酸盐水泥，以便可以最大程度降低水化热，避免混凝土内外部温差出现较大的差异。而粗细骨料主要以粉煤灰和矿渣为主、外加剂则选用了高效减水剂。经过大量配合比试验后，可以得知，所拌制的混凝土无论是抗渗性、耐久性、工作性，还是施工强度等都够达到相应的规范标准。
2大体积混凝土温度控制技术
2.1浇筑工艺及质量控制要点
1为了实现无缝施工，该工程混凝土浇筑施工方式采用了连续浇筑法，并将整体混凝土结构分为5层进行浇筑。在实际施工时，现场施工人员应先在场地设置一台混凝土泵、然后再将商品混凝土运输到场。为了避免混凝土在振捣过程中粘连在泵斗中，还要在振捣前对泵斗进行浇水湿润。同时，待混凝土按层浇筑完毕后，应对其表面进行两次赶平、压实、抹光处理，最后再采用塑料薄膜进行覆盖，并定期对其进行测温，以便可以确保混凝土整体温湿度能够达到相应的设计标准。2首先，要对混凝土拌制及运输过程进行全面的监督，以免其受到外界因素所影响而降低自身的应用性能，使混凝土在出罐时，温度升高，进而给后续施工带来一定的影响；其次，要对每层混凝土浇筑的高度进行控制，使其尽量保持在50cm范围内。同时，在选择浇注工艺时，也要按照连续分层推移的方式来进行，这样才能真正规避施工缝的产生；最后，在浇筑过程中，各分层的浇筑时间一定要控制在合理的范围内，且下层混凝土浇筑必须在上层混凝土初凝之前来进行，而各层交接部位的浇筑质量也要达到无接缝，这样才能将混凝土内部的热量及时的排散出来，避免内外温差较大，出现有害裂缝。
2.2混凝土内外温差控制要点
当大体积混凝土初凝后，相关施工人员应及时的采取二次压光技术对混凝土表面进行处理，同时，还要采取塑料薄膜进行覆盖，以便可以更好的抵制裂缝问题的产生，保证混凝土结构的质量和稳定性。另外，还要对混凝土内外部温度进行不定时测量，进以根据测量结果，采取相应的保护措施，这样才能平衡混凝土内外部温差，提高其整体抗裂能力。此外，还要对混凝土进行定期的洒水养护，但养护时间不宜过长，一般控制在28d之内即可。
2.3温度场计算原则
循环水降温方式应尽量在混凝土浇筑完毕24h后来进行，并在不同位置处设置温度测定点，这样就可直接将各层混凝土的温度测量出来，以便可以第一时间发现温度变化，采取有效的措施进行处理。但是在降温过程中，一定要保证降温的合理性，例如，混凝土浇筑3d后的内部降温速率应控制在1.50C/d左范围内；而当内外温差降至10℃时，就要停止循环水的流动，并将降温过程中堆积的水源作为混凝土表面养护用水来使用，这样既可以节省水源，又能缩小混凝土内外部温差，减少裂缝问题的形成。
3提升混凝土抗裂能力的有效措施
3.1控制绝热温升
为控制混凝土绝热温升，需要优化配合比，选用水化热较低的水泥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆参考的配合比中混凝土水胶比为1∶2.4，计算得到最终绝热温升为18℃。实际施工中，要想满足设计的混凝土强度、易性和耐久性那就需要对混凝土的骨料级配进行改变。这就需要我们在进行掺合料以及外加剂的选择时选用更加优质的，这样就可以减少单位水泥用量，保证混凝土绝热温升控制在18℃以下。
3.2表面保护和养护
混凝土表面采用导热系数λs=0.1256kJ/（m?h?℃），厚度为5cm聚苯乙烯泡沫塑料板进行保温。采用湿养护法进行大于28天养护，养护从表面混凝土能抵抗养护水喷洒破坏时开始，养护应全面且不间断进行。温度骤降及寒潮来临之前要确保做好表面保温措施，防止产生表面裂缝。拆模前应对温降幅度有所估计，若降温幅度大于6℃，应延迟拆模或在拆模后予以保护。
3.3控制浇筑温度
浇筑温度是影响混凝土最高温度的主要因素之一。首先应控制混凝土出机口温度。混凝土入仓后及时进行平仓振捣，加快覆盖速度，缩短混凝土暴露时间。为降低底板和闸墩的最高温度和温度应力，在闸室底板和闸墩布置一定冷却水管，冷却水采用河水。1）水管材质。冷却水管采用钢管，钢管内径为28mm，壁厚2mm，外径32mm。其主要技术指标要求为：导热系数≥1.66kJ/（m?h?℃）；拉伸屈服强度≥20MPa；延伸率极限时＞30%，破坏时＞100%；纵向尺寸收缩率＜3%；破坏内静水压力≥2.0MPa；弯曲半径10℃条件下最小弯曲半径应不大于0.5m，不卷折不破裂不渗漏。液压试验：20℃、1小时、11.8MPa环向压力，不破裂不渗漏。2）水管布置。闸室混凝土底板和闸墩均需布置冷却水管，冷却水管布置为1.0m×1.5m（水平管距×竖直管距）方式蛇形布置，单根蛇形支管长度不大于250m，当同一仓面需要布置多条蛇形支管时，各蛇形支管长度应基本相当，混凝土表面为0.8～1.5m，局部不应小于0.5～1.0m，距结构缝为0.8m。冷却蛇形管布置在各个浇筑层底部，在浇筑层高和设计水管垂直间距不一致时，可适当调整，原则上应大致均匀。冷却水管不允许穿过结构缝、孔洞等。3）水管的连接和封堵。混凝土的外供水管与每一条冷却水管的主管口间的接头采用的是三通接头，内埋冷却水管采用膨胀式防水接头。在水管使用结束后，需使用M30的水泥浆对混凝土内的蛇形冷却管进行回填，再将外露的部分切掉，让混凝土面能够满足美观的要求。4）水管防护。冷却水的进出管的管口应该加以保护防止其堵塞，同时，混凝土的外冷却供水用的干管以及支管上都应该附加保温材料对其进行保温处理，以满足蛇形冷却管对水温的要求。5）通水记录。在施工过程中应对冷却管的管长、间距、冷却管的材质做出准确的记录，特别是主管出口应该进行不同编号，方便辨识。此外，对于每个阶段的冷却管通水情况也应该进行标记：蛇形管的间距、浇筑段的编号、干管还有支管中的水流压力等。6）通水冷却要求。混凝土浇筑即可开始通水冷却。初期通水冷却宜连续进行，通水时间宜为14～21d。通水流量宜为1.2～2.0m3/h，在水管进出口设置流量计和闸阀，以控制通水流量；每24h改变一次通水方向；冷却水管初期降温速度≤1℃/d，同时要求最高温度峰值过后最大日降温速率≤0.5℃/d，通水温度与混凝土温度相差≤20℃。冷却控温目标：通水冷却目的是削减混凝土温度峰值。混凝土最高温度应满足要求，通水冷却结束时混凝土温度降幅达5～7℃。
结论
综上所述，本文通过对案例工程所采用的施工工艺以及混凝土养护措施的分析，可以得知，大体积混凝土在实际应用时，由于水化热反应，常常会出现内外部温差较大的现象，相对，这就使得其在日后施工时，容易出现有害裂缝。因此，为了改善这种现状，就要在施工期间，加强对其施工期温度的预测以及监测，并根据测量结果，制定出相对应的控制方案和养护措施，这样才能提升混凝土强度以及各项应用性能，从而使其整体工程质量达到最大化。
参考文献
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[4]马虎迎.大体积混凝土施工期温度场仿真分析研究[D].兰州交通大学，2018.
论文作者:王富强,王晓明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/11
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水管论文; 温度论文; 蛇形论文; 体积论文; 温差论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;