大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术探讨

大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术探讨

张普宁

中国华西企业有限公司西安分公司710016

摘要：在施工的时候由于大体积混凝土在水泥水化过程中会释放大量的热，从而导致大体积混凝土内外温度不均匀，以至于出现裂缝，施工的时候如果混凝土温差没有控制好，导致混凝土出现温度应力裂缝，就会引起施工难以进行，影响结构安全，这是相当危险的，我国现在在施工的时候对于大体积混凝土基础温度裂缝的控制能力还不足，导致在施工的大体积混凝土出现裂缝，严重影响施工的质量，所以完善大体积混凝土基础温度裂缝控制的问题，是保证施工正常运行的重要保证，值得我们去考量去解决。

关键词：大体积；混凝土；温度控制

前言

混凝土出现裂缝是施工中一个普遍的问题，混凝土由于水泥水化热导致内外温度不均匀，出现裂缝是难以控制的，现在施工的时候保证大体积混凝土不出现裂缝是极其重要的问题，大体积混凝土只的是尺寸不小于1米的大体积混凝土，这种混凝土在施工的时候，很多会因为混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和不均匀收缩导致裂缝产生，大体积混凝土出现裂缝的可能性更大，因为大体积的混凝土体积大，所以更难以控制温度均匀，所以大体积混凝土出现的裂缝是施工中最大的危害，必须制定完整的施工方案保证大体积混凝土不会在施工的时候出现裂缝。

一。、大体积混凝土

1.大体积混凝土概念

我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009里规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土。

现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。美国混凝土学会规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。大体积混凝土一般在水工建筑物里常见，类似混凝土重力坝等。

二、大体积混凝土特点

结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，对于施工的要求较高，混凝土水泥水化程度大，易使结构物产生温度应力变形。大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。

三、项目概况和温度测设设备（2016.4.22~24成功浇筑大体积混凝土案例）

1.项目概况

西安环球贸易中心位于中华文化古都西安市未央路交凤城五路东南角，总建筑面积达25.82万平方米，地下建筑面积4.53万平方米，是一座集办公、餐饮、娱乐、休闲、购物于一体的商业建筑群，工程地下三层，地上六十二层，标准层高4.5m建筑总高299.75m。1#主楼基础为桩筏基础，筏板厚4.5m，局部厚8.5m，共14500方大体积混凝土。

2.温度测设设备

温度控制采用JD-3大体积混凝土测温系统，系统的电子温度传感器灵敏度为0.1度，采用无线射频传输设备，数据采集器，设备直接和电脑系统进行连接，能随时随地的监控大体积混凝土内外温度的变化，系统能直接通过USB口和计算机相连，用计算机进行数据分析，然后打印输出，并且可以通过GPRS无线网络远程进行监测。

四、大体混凝土出现裂缝的原因

1.外界气温的变化

外界气温的变化导致混凝土在浇灌的时候温度难以控制，凝固之后的混凝土表面温度随着外界的气温变化而变化，如果外界的气温过高混凝土温度过低，或者外界温度太低，混凝土温度过高。外界的温度低，就会让混凝土内外形成一定的梯度温度，导致混凝土的内外温度出现温度差，形成温度反应力，极易造成混凝土出现裂缝。

2.混凝土自身收缩

混凝土在施工完成的时候会不受外界空气的影响而自然的凝结收缩，在收缩的过程中如果上下受到的应力不一样，就会导致混凝土在凝结的时候出现裂缝的现象，还有就是外部的约束，如支撑条件、钢筋的结构都会对混凝土凝固的时候产生一定的拉力，导致混凝土开裂。

3.水泥水化

水泥因为其中有碳酸钙，碳酸钙在和水反应的时候，会释放大量的热，所以混凝土在凝固的过程中，内部会因为无法散热温度升高，导致混凝土内部膨胀，外部难以控制住压力从而出现裂缝，混凝土在内外受到的拉力不一样之后就会因为难以抵住应力，从而出现裂缝。

五、大体积混凝土裂缝的控制策略

1.优化施工方案

在工程开始的是时候要优化施工的方案，保证混凝土在施工完成的时候能尽可能的减少热量差，通过别的方式比如用循环水降温的方式减少混凝土的内外温差，在施工的时候可以采用低热水泥及掺入矿粉，采用高效缓凝外加剂控制水灰比及水泥用量，控制混凝土的入模温度，尤其是冬、夏季施工的时候更要严格控制原材料温度，加强混凝土表面的覆盖及保湿加湿，防止混凝土温度应力开裂。

2.坍落度损失减少

泵送混凝土的坍落度损失是泵送工艺中的一大难题，在施工的时候现场会遇到，轻则不能进行泵送，严重的时候会导致混凝土全部报废，坍落度和气温、时间等都有很大的关系，在施工中会受到很多的因素的影响，所以要采取相应的对策，比如采用高效缓凝泵送剂提高混凝土的坍落度、减少混凝土的停放时间、加入水灰比配的水泥浆，保证混凝土在泵送的时候不会堵塞泵管。

3.停泵和混凝土停留时间

在施工的时候难以避免会出现因为很多的问题，造成临时停泵，这时就会导致出现很多的问题，混凝土停放的时间过长就会导致混凝土施工冷缝，所以在施工的时候，要保证在停泵之后尽快开泵，以此保证混凝土不会出现立即凝固的问题，保证混凝土不会出现冷缝。

4.注意混凝土浇注高度

混凝土在浇注的时候要时刻注意浇注时候泵的高度，按照规定普通的混凝土浇注高度不能高于2m，过高的话就会导致混凝土在浇注的时候出现离析，导致出现蜂窝的现象，这对于混凝土的凝固是极其不利的，很可能导致混凝土出现气泡，导致内外温度不一样，严重影响混凝土的匀质性。严重会导致混凝土出现大量的蜂窝、麻面、狗洞及裂痕。

5.冬季施工保证温度

在冬季施工的时候由于室外温度太低，混凝土在零度及以下停止水化易产生冻害，所以在冬季施工的时候要注意对砂石料进行保温，设置专用的锅炉进行加热，保证在制作混凝土之前原料的温度不是很低，浇筑后对砼表面保温覆盖，这样才能保证混凝土不出现因为温度差而导致的裂缝问题。

6.混凝土表面覆盖及循环水减少温度差

结合本工程筏板大体积砼成功浇筑案例，C40P8砼每方普通硅酸盐水泥用量210kg、掺入高效缓凝泵送剂、矿粉，砼初凝13h、终凝15h，入模温度25度，绝热温升46度。我们采用表面依次敷设加湿带孔热水管、覆盖塑料布、两层棉门帘、彩条布；混凝土内部敷设900mm间距循环水降温管。根据我们测温监控记录实时控制混凝土内外及表面与环境最低温差不超过25度；保证中心温度的降温速度不超过每天2度；并对电梯井内进行储水散热养护，中午环境温度高时揭开一层棉门帘散热，晚上及时覆盖。在这种测温监控养护25天后温度基本趋于稳定，停止监测。取得了很好的监控养护效果。

六、结束语

在施工的过程中混凝土起着重要的作用，工程的好坏混凝土起着决定性的作用，很多的时候混凝土在浇注时候都会因为内外温度差的原因出现裂痕的现象，混凝土裂痕对于施工是不利的，所以在混凝土的建造过程中，要严格的保证混凝土不会因为内外产生温度梯度差从而出现裂痕，混凝土在浇灌的时候不应该留有冷缝，要保证浇筑的交接时间，在初凝前必须进行浇灌，混凝土要保证坍落度，混凝土由于水泥水化释放大量的热，这些热量直接导致混凝土内外温度不一样出现温度差，这是导致混凝土出现裂缝的主要原因，保证混凝土不出现裂缝是施工的重要保证，所以我们要采取一切的措施保证混凝土基础温度控制稳定，保证大体积混凝土不出现裂缝，保证施工顺利进行。

参考文献

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