房建工程大体积混凝土温度裂缝控制研究

房建工程大体积混凝土温度裂缝控制研究

何红志

云南省玉溪市金州建筑装饰工程有限公司 云南省玉溪市 653100

摘要：大体积混凝土施工技术在我国建筑事业发展中占据着重要地位，也正因为如此，人们对其施工质量的要求更加严格，以确保建筑工程的整体质量与行业的健康发展。文章在进行充分研究后，总结出房建施工大体积混凝土无缝技术的应用要点。对配制大体积混凝土的原材料进行科学调配，对施工现场的环境温度进行精确管控，根据施工地区实际条件优化施工技术，在大体积混凝土体浇筑完成后加强对结构体的养护工作，均可有效控制浇筑体裂缝的产生。

关键词：房屋建筑工程；大体积混凝土施工；温度裂缝；防治技术

引言：目前，大体积混凝土的工程项目数量越来越多，对其裂缝问题进行有效的控制是保证施工质量的关键。在结构材料中，由于水泥水化热引起的内外温差而产生的温度应力，是引起结构材料开裂的重要原因。技术人员需要从原材料选择、配合比设计、浇筑工艺、设备、养护时间和温度的控制等多个角度来进行深入分析和考虑。采取在浇筑体内埋设冷却管道，利用循环冷却水加速水泥水化热的释放速率，减少混凝土的内外温差，是防止其产生的最有效的方法。

1案例简介

某商业综合体建筑物，结构底板面积13000㎡，其中核心筒底板尺寸长22.8米、宽15.6米、厚4.8米，混凝土强度等级为C4O(抗渗等级P8)。施工期间预计最高气温38℃，最低气温约25℃，平均温度约31.5°C。设计要求钢筋保护层厚度为底部100mm,上部及侧面为30mm。

2大体积混凝土施工温度裂缝控制措施

2.1大体积混凝土施工温度裂缝预防措施

组织技术人员提供制定完善的施工方案并安排好方案交底工作，负责技术、质检以及施工这几个方面的人员必须全面掌握施工工艺要点内容。

2.2原材料要求

2.2.1水泥

一般的硅酸盐水泥不宜使用。普通硅酸盐水泥（代号P•O）因其掺量小、水化反应快、早期发热快等特点，在早期就会产生大量的热。在大体积混凝土中，因为其内部的热量释放非常缓慢，所以导致了其内部的温度上升，在外部和内部的温差都会造成外部和内部的温度差异，从而导致了混凝土的开裂，所以它并不适合在大体积混凝土中使用。该工程为建筑物地下室底板，施工后将其埋置于淤泥层。研究结果表明：粉煤灰水泥的早期强度比较低，后期强度增强是比较明显且迅速的，同时水化热也比较小，将其用在大体积混凝土施工中是比较合适的。

2.2.2骨料

细骨料使用中砂，细度模数保持在2.6-2.9范围内，这样能够保证混凝土强度与和易性，含泥量要控制在2%以下，泥块含量低于0.5%的水平。粗骨料使用非碱活性碎石，粒径在5.0mm-31.5mm范围之间，连续配级且含泥量控制在1%以下，泥块含量低于0.5%的水平。

2.2.3粉煤灰

混凝土添加适量的活性较低的粉煤灰材料有利于减少水化热，并在一定程度上提升混凝土结构的抗侵蚀能力。

2.2.4外加剂

混凝土添加适量减水剂能够起到控制水泥用量和用水量的作用，从而增强混凝土结构的整体强度性能并改善其流动性，同时也能使得混凝土混合物更加便于进行泵送施工操作。

2.3配合比控制要点

大体积混凝土配合比需要满足以下几点要求：粉煤灰用量小于胶凝材料总重的50%，砂率保持在38%-45%的范围之间，水胶比小于0.45，拌合物用水量控制在170kg/方以下，坍落度小于180mm，减水剂用量达到减水率大于25%。

2.4施工温度控制指标

入模温度保持在5℃-30℃之间，以入模温度为基础标准，温度上升不能超过50℃，混凝土浇筑体内外温度相差不能超过25℃，浇筑作业结束后的降温速率小于2℃/天。

2.5大体积混凝土施工冷却管降温工艺

2.5.1冷却管设计

在混凝土中埋设一套冷却水管，通过向混凝土中注入冷水，加速混凝土中的水化热，使混凝土中的水化热迅速释放，使混凝土内的温度下降，避免混凝土开裂。冷却管道应选用壁厚3.5mm的50mm直径镀锌钢管；其中，最下面的一层冷却管离地基底800毫米，垂直距离800毫米；通过对各层的冷却管道进行独立的供水，减少了循环水流的时间，防止了管道中的温度差异过大，从而保证了混凝土的整体冷却效果。

冷却管道系统为每一层提供了一条进水管和一条出水管，每一层都有一条从混凝土浇注体内冒出来的进水管和出水管，在每一条进水管和出水管上都装有一个对冷却水流进行调节的阀门，把出水管汇聚到工地上事先准备好的蓄水池里，蓄水池的容积应该不少于10立方，排出的水经过水箱冷却后，再进行再利用，如果需要的话，可以添加冰块来冷却，以免造成水资源的浪费。

2.5.2冷却管安装

由于基础底板的钢筋比较密集，因此在钢筋安装的同时还需要采取冷却管预埋施工措施。冷却管通过焊接辅助钢筋固定，辅助钢筋由φ10的钢筋制成U形，与地基基础钢筋进行焊接。如果冷水管和地基钢筋有干涉，则可以对其进行相应的调节。冷却管道的入口和出口水口高于混凝土建筑物的顶部500mm。

2.5.3混凝土浇筑

此次大体积混凝土浇筑总量为1707m³，为避免因泵车出现问题而中断浇筑，拟采取2部臂架式汽车泵进行同步浇注，并配有一辆备用泵车。设计的浇筑速率为70-80米³/h，在进行混凝土浇筑之前，要事先计算好泵车的最大浇筑长度，并且要将其牢固地安装好，要让泵车能够将整个浇筑区域都给布满，并且要防止由于泵车的移动而导致的不连续性。15辆水泥运输车（15公里），确保输送量100方/小时。

本次的混凝土浇筑采取分层连续浇筑办法，其厚度为300～400mm。在混凝土浇筑过程中，应采取插入式振捣棒，并采取快速插慢拔的方法，保证了混凝土的振捣密实。将振捣棒的尖端插入前面的水泥混凝土中，并不少于50毫米。将振捣棒与模板之间的间隔控制在100～150毫米之间，振点之间的间隔不能超过1.4倍的振捣棒的有效半径，并将其控制在300～500毫米之间。在混凝土没有下陷、没有汽泡的情况下停止振捣，以防止过度振捣。振动要按照浇注速率进行，要按顺序进行，不得遗漏。在预埋件及加强筋交织较密的地方，应采用大直径的钢条配合手工插入。

在混凝土浇注完毕以后，应对收口进行适当的处理，首先用2m的刮铲将混凝土表面平整，然后用木抹子将其压紧搓平，然后加盖塑料膜或土工织物进行保湿。当混凝土的强度未达1.2N/mm2时，严禁在混凝土表面进行踩踏、搭设脚手架等作业。

2.5.4混凝土养护

要在混凝土完成并达到终凝后进行洒水养护，不可过早养护，否则会出现起皮、起砂等问题。要在14天内对其进行持续浇水养护，并对其进行定期的观察，如果发现有覆盖物损坏要立即进行修补，确保新浇的混凝土始终处于湿润状态。

2.5.5冷却管通水

在浇注前要对冷却管道进行通水测试管道密封性，以防止渗漏引起的混凝土质量损伤。冷却水通水的控制要点：第一，根据混凝土的测温记录，对是否要进行通水或者调节通水流量进行调节，通水的水量以内外温差为基准，如果相差超过24摄氏度，就加大流量，如果相差不超过20摄氏度，那就减少。第二，根据混凝土冷却速率按1.5℃/d-2℃/d的原则，对通水量进行调节，使其维持在1.5℃/d是最好的水平，降温速度小于1.5℃/d加大通水流量；当降温速度大于2℃/d时减少通水流量。在生产过程中，通过对进、出水口的水温进行计量，从而对冷却过程进行冷却，从而调节降温速度。

结束语：

综上所述，在大体积混凝土的施工过程中，最重要的就是防止出现裂缝。控制大体积混凝土内部和外部的温度变化，是防止其产生的主要措施。在进行大体积混凝土的配制时，要注意减少水化热，在原材料的选用上要尽量避开易引起水化热的物料，要采用慢速、连续的方式进行浇筑。通过在大体量混凝土中埋设冷却管道，通过循环冷却水加速水泥体内的水泥水化热散热速率，可以有效地减小混凝土的内外温差，防止其出现裂缝问题。

参考文献：

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