大体积混凝土降温措施

王学贤

（福建一建集团有限公司）

大体积混凝土降温措施

王学贤

（福建一建集团有限公司）

在建筑工程施工中，大体积的混凝土的应用十分广泛。混凝土的施工质量对整个建筑结构的质量具有直接的影响。在大体积的混凝土的施工过程中，由于降温措施的不当，导致混凝土建筑的开裂现象的发生频率较为频繁，因此需要进行相应的有效解决措施，保证建筑质量。本文将针对大体积混凝土降温措施进行分析，希望为建筑工程项目质量的提高提供切实有效的建议以及方法。

大体积混凝土；降温；措施

大体积混凝土即大体积混凝土，是一种用于现代建筑中的主要建筑材料。其用途广泛，但是在施工技术上有一个难以把握的难关[1]。在大体积混凝土的凝固阶段，混凝土中的水与水泥发生化学反应后会释放出大量的热量，学称水化热[2]。在这种热量的作用下，大体积混凝土的内部各个部位都会处于高温之下，但是在外部环境温度的影响下，大体积混凝土的表面温度并没有发生较大的升高，从而出现内外温度差，根据热涨胀缩的物理原理，这种温度差会引起大体积混凝土的内部向外部的压力，导致大体积混凝土表面出现裂痕，影响材料质量以及施工质量。因此，在施工中要对大体积混凝土的温度进行控制，才能避免上述现象，确保施工质量。

1　温度对大体积混凝土的影响

1.1环境温度的影响

环境对大体积混凝土的影响是由外至内的，在环境温度升高的条件下，大体积混凝土的中心结构的温度会有一定程度的升高，在中心结构作用力的牵引下，混凝土的表面发生了变化，出现裂痕。因此，在实际施工中，相关的施工规定要求在大体积混凝土施工时要考虑环境温度，通常在外景温度较低的情况下施工，同时大体积混凝土的浇筑温度需在28℃以下[3]。环境温度对大体积混凝土的影响不只在温度的升高这一方面，另一方面表现为温度的迅速下降。大体积混凝土之所以会出现表面裂缝是因为内外温度差异所产生的压力的作用。环境温度的骤降，同样会引起大体积混凝土的内外温差，从而产生内部压力向外部作用的结果。例如在强冷空气或暴风雨的影响下，气温在短时间内下降，造成大体积混凝土结构压力，表面开裂。

1.2内外温差的影响

内部温差实际上就是大体积混凝土结构内部的同一位置上不同时间的温度之间的变化差异[4]。从物理学上可知，不同物质的比热容不一样，因此，不同物质的温度在时间变化差异上也不相同。在建筑施工中，以较软的结构为基础的大体积混凝土反而不容易发生开裂现象，主要是因为较软的结构对混凝土的约束力较小，在发生温度变化的热胀冷缩的现象下，对混凝土的作用较小。反之，在较硬的岩石构成的基础上，混凝土的施工规模则相对较大，其温差变化所产生的影响与作用也相对较大。此时，混凝土内部温差的变化所造成开裂现象是十分常见的。

2　对大体积混凝土的施工温度控制方法

2.1内外温度观测

在整个施工过程中，大体积混凝土作为施工的主要材料，其开裂现象会对整个施工阶段造成不良的影响，因此，在大体积混凝土的施工过程中，必须进行内外温度的观测，并且将这一方法贯穿始终。以热敏电阻为主要成分的温度传感装置是在进行大体积混凝土常规温度测量时所用到的主要测量工具。当然，传感器的使用并不是单独的，而是要将传感器装入能够导热的金属管内，并将其密封起来使用。通常的密封材料是环氧树脂，其密封性良好，且无安全隐患。智能巡测温度仪是进行大体积混凝土温度测量的主要设备。在进行实时测量时，测量仪的巡测的速率应控制在1点/s。同时结合大体积混凝土的结构特征以及实际浇筑方向布置温测点。温测点的布置具有一般规律：混凝土的基底板上的温测点布置一般为10个，且需具备代表性；电梯井的底板位置一般布置2个温度测试点，同样需具代表性。传感器的布置要均匀，且需依据测试点的深度进行，传感器之间的距离应该布置合理，特别是传感器与混凝土表面的距离应大于10cm的间距[5]。在混凝土的养护层下方需要布置温度传感器。这样，就可实现温度的内外监测了。

2.2降低水泥水化热

混凝土的结构对其自身的温度差异以及负荷的影响也是十分重要的。通常大体积混凝土由于其自身的结构性质，其结构负载的增加不会是十分迅速的。这一点为降低水泥水化热方法提供了可能性。在混凝土施工的中后期会体现出较高的强度，在中低热型水泥中应用降低水泥水化热的方法可以有效防止混凝土的开裂现象。降低水泥水化热通常采用的方法是向混凝土中进行添加，一般采用的添加剂是优质的骨料。在级配的选择上要以施工的标准以及具体的材料情况为依据，力求加强混凝土的和易性以及密实层度，防止混凝土表面开裂。

2.3外加剂降温

将混凝土外加剂作为降温的方法也是一般的温度控制法之一。由于混凝土外加剂的种类丰富、功能多样，在降温中具有灵活性以及更高的可控制性。可以通过不同的外加剂针对不同的降温需要。外加剂的性质体现为两点：①减水效果显著；②具有一般的防冻效果。混凝土内含水量大会造成内部缝隙，从而使混凝土变得较为脆弱，降低了混凝土的密实性以及抗裂性。在混凝土中使用外加剂可控制混凝土的水量，从而提高混凝土的质量。混凝土外加剂还能够调节水泥水化热的放热速度，帮助混凝土内部温度下降。由此可见，外加剂降温的方法对混凝土的表面裂缝的产生具有有效的抑制效果。

2.4冷却水管技术冷却水管技术也是常见于大体积混凝土施工中的降温技术。

这一技术的运用可以直接降低混凝土的内部最高温度，从而减少内外温差，防止混凝土表面裂缝的产生。冷却水管技术的具体操作手法可分为以下步骤：首先将特制的水管以蛇形置入混凝土内部，使水管与混凝土的接触面加大，促进降温效果。然后将冷水以定时循环的形式通入管中，对混凝土内部进行降温。在实践的检验下，该方法效果显著，最低可将混凝土内部温度降至5℃[6]。

2.5控制表面温度

由于混凝土表面的裂缝是内外温差产生的，在对混凝土的温度进行控制时，也可从表面温度的控制入手。通常采用的方法是通过铺设草垫和塑料薄膜来提高混凝土表面的温度。这一方法的主要原理是，在混凝土表面铺设草垫和塑料薄膜，隔绝混凝土表面与外界的接触，从而减少外界温度对混凝土表面的影响，使混凝土的表面温度与内部温度保持一致性，从而减小内部压力的产生与作用，防止混凝土表面的裂缝产生。在实践中得出，采用这一方法可将混凝土表面与外界的温度保持在11℃的温度差值左右。结合混凝土内部温度升高的速率，保持混凝土表面和内部的升温速度一致，从而，保证混凝土表面不出现开裂的现象。

2.6分层、分块浇筑法

作为常见的混凝土降温方法之一的分层、分块浇筑法，其通常运用在大体积混凝土的施工作业实施阶段，目的是合理控制大体积混凝土的温度。其操作手法较之于其他方法而言，较为复杂，注意事项较多。主要为以下几点：

（1）需要依据混凝土浇筑能力及其降温措施来确定进行分层浇筑的母层的厚度，一般控制在1～1.5m之间。

（2）对下层混凝土进行浇筑捣实作业时，必须确定上一层混凝土完成初凝并不具重塑性以免对浇筑效果造成影响。

（3）如果大体积混凝土的截面面积大于100m2，采用分层浇筑法会拖慢施工速度，造成施工效率的下降。面对这一现象，通常对截面面积大于100m2的大体积混凝土施工工作采用分块浇筑的方法。进行分块浇筑时，需要注意合理的进行区域分块，一般的指标为每块区域的高度在1.5m以上，面积在50m2以上。对上下相邻的混凝土层之间进行竖向接缝，合理处理接缝。

3　结束语

综上所述，在大体积混凝土施工过程中，考虑到混凝土的性质以及在温度的影响下大体积混凝土中水和水泥的化学反应作用容易出现的表面裂缝现象，结合具体的施工情况，对大体积混凝土进行降温处理。针对大体积混凝土表面开裂的原因，从各个方面进行考虑、处理，在实践中得到以下经验：通过基本的内外温度观测、降低水泥水化热、外加剂降温、冷却水管技术、控制表面温度、分层及分块浇筑等方法，对大体积混凝土施工急性降温处理与温度控制，防止大体积混凝土因内外温度差异而形成的压力造成的表面开裂现象的产生。这些方法的应用对大体积混凝土的施工质量起到了有效的保障作用。

[1]王真.工业建筑中大体积混凝土施工过程的控制措施[J].江西建材，2014，13（26）：87～89.

[2]陈昊松.大体积混凝土裂缝控制措施分析[J].科技致富向导，2012，35（16）：239.

[3]侯英超.大体积混凝土温控防裂技术在桥梁工程中的应用[J].交通世界（建养·机械），2013，04（11）：196～199.

[4]李广彬.浅谈大体积混凝土抗裂措施[J].河北企业，2013，08（25）：139.

[5]张学志.大体积混凝土施工的温度控制及技术措施[J].四川水泥，2015，02（18）：110.

[6]吕建忠，刘日飞.浅谈大体积混凝土温度裂缝的原因与控制措施[J].科技信息，2010，14（33）：787.

TU755.6

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2015-4-20