大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术分析

严剑

摘要：随着建筑行业的快速发展，大体积混凝土在建筑施工数量逐渐增多，但是混凝土温度裂缝问题也随之增加。因此加强大体积混凝土基础温度裂缝的控制成为了当前建筑施工行业建设的重要研究课题。

关键词：大体积混凝土；基础温度；裂缝

前言

大体积混凝土是指现场浇筑、成型和养护且体积与厚度较大的混凝土，也可定义为“混凝土结构物实体最小尺大于或等于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土”。大体积混凝土在施工中易遇到的一大难题，也是一个极具破坏性的危害就是温度裂缝。因此要确保施工安全，保证混凝土的质量，就要求在施工过程中采取有效的控温措施。

1 大体积混凝土基础温度裂缝的产生原因分析

1.1 水化热过高，导致混凝土内外温度差异显著

对于大体积混凝土基础工程而言，由于混凝土施工体积量较大，混凝土厚度较高，水泥在混凝土结构凝结过程当中会产生比较明显的水化热反应，水化热反应期间所产生的热量被完全包覆在混凝土结构内部，无法在短时间迅速排出。受此因素影响，一方面导致高温因素影响内部水分的蒸发；另一方面内部温度上升显著，拉大与外部温度的差异。两种因素交叉作用，最终形成温度裂缝。

1.2 混凝土收缩

混凝土中含有一定比例的水分，在水泥水化反应期间会产生高温，同时混凝土凝结也需要大量的水分参与反应。因此，在混凝土凝结期间，会出现大量水分散失的问题。若没有及时对外部进行洒水养护，则混凝土结构将会在大量水分散失后出现收缩问题，最终致使混凝土结构表面出现裂缝问题。

1.3 外部气温变化较大

在我国很多地区，受到地形、气候条件等因素的影响，会产生较大的温度差异。特别是在冬季低温状态下，外部环境温度的变化比较频繁。而对于大体积混凝土结构而言，在水化热反应下，内部温度上升速度快，与外部环境温度差异明显，若内外部温度差异超过了混凝土结构可承受的极限值，则将导致温度裂缝问题的产生。

2 浅谈大体积混凝土基础温度裂缝控制措施

由于大体积混凝土施工是一个系统化的工程，各方面相互影响，因而想要降低温度裂缝对大体积混凝土基础结构造成的影响，不仅要对大体积混凝土内外部温度进行控制，还要从混凝土性能、施工条件等方面进行控制，全面预防，才能使温度裂缝控制效果最大化。

2.1 优化设计方案

（1）在工程结构设计中要特别注意改善约束条件，以降低大体积结构的约束度来减少由于砼自身原因引起的裂缝。例如：避免基础过大起伏；合理地分缝分块等。（2）由于混凝土保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝，因此混凝土钢筋保护层的厚度应尽量取较小值。（3）裂缝易发生部位加强构造措施：在孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效控制裂缝。（4）由于施工过程中水化热较大，往往需要配置温度筋，但现在的温度筋大都是按构造设置的，没有反映出板厚的增加引起温度效应的增大，为达到有效控制裂缝目的，必要时还需在上、下板筋之间设置竖向筋。

2.2 “材料”控制

严格控制施工材料质量，材料采购人员要对采购环节进行严格的质量控制，加大对所有原材料和半成品的审查力度，建立完善的质量保证体系。砂、碎石、骨料等材料的进货渠道尽量避免太多，确保质量稳定；施工时注意对水泥质量的观察，一旦发现受潮或者存放期限长的水泥都要弃用；在施工过程中应该对所应用到的所有材料进行检测，对自身不能进行检测的材料，应抽样送至国家专门检测机构，保证所有材料均满足质量要求。同时，在骨料选择中，要以中粗砂为主。一般情况下，每立方混凝土减少10kg的水泥用量，在绝热温升中，温度就会相应降低1度。另外，要严格控制骨料中的含泥量，若含泥量过高，不仅会增加混凝土收缩程度，也会降低混凝土的强度，降低抗裂性能。

2.3 混凝土振捣

（1）清理泌水。混凝土浇筑前要规范相关技术措施，注意预埋件、预留洞等位置，保证布料合理和振捣工作顺利。振捣过程中会产生大量泌水，应及时清理干净，否则易引起不良后果。如：麻面、塑性开裂现象，当然也会降低表层混凝土强度。为避免泌水现象出现，应保证材料合理选用。同时，混凝土配合比要科学，如水灰比不能过大，外加剂使用量适中，混凝土凝结时间适宜等。

（2）振捣原则。混凝土浇筑时，要充分保证上下层不能出现冷缝，上层混凝土振捣要在下层混凝土初次凝结之前完成，并且振捣棒要向下插入5cm左右；振捣原则为快插慢拔，防止上层混凝土已经振实，但下层气泡还未完全排出。为使振捣更加密实，振动棒应上下稍微抽动；振捣时间要控制合理，通常在混凝土表面出现浮浆且停止下沉后可停止振捣。

（3）垂直振捣。通常，建筑工程混凝土坍落角度为180±20mm，浇筑坡度为1：6。除钢筋布置密集位置采用斜向振捣方法外，其他主要位置均采用垂直振捣，振捣点距离在500mm为宜。在对边缘区域进行振捣时，距离模板位置不能超过200mm。

2.4 混凝土浇筑

（1）按照砼泵的安全使用与操作规程。在使用砼泵时，要按照相关使用说明书和规范。要求所有操作人员在执行独立操作之前，必须经过专业培训。在为砼泵浇筑混凝土之前，应向泵管内加人适量水，将泵管内壁润湿，防止混凝土浇筑过程中将泵管内部堵住。若润湿内壁后无异常情况，则采用1：2比例水泥砂浆润滑砼泵。注意水泥砂浆分散进行布置，不能在一处集中浇筑。混凝土浇筑过程必须保证连续进行，因此需准备足够混凝土。若中间有停留时间，则不能超过20分钟。

（2）分层浇筑。在进行大体积混凝土浇筑施工时，为了降低混凝土内外温差，需要采用分层与分段浇筑方法。要注意布料不能在同一个部位。正确做法是在2～4m范围内对泵管进行水平移动，并且布料位置应尽量垂直于模板，浇筑厚度300～500mm。当要求浇筑厚度超过500ram时，则应按照1：6～1：10坡度对其进行分层浇筑（防止冷缝形成，利于水热化散失）；在对斜面进行分层浇筑时，混凝土要从浇筑层下端开始，并逐渐向上移动。斜面浇筑通常要求斜面坡度小于1/3，适用结构长度较大（超过3倍厚度）的情况。在现代建筑施工中，经常采用全面分層、分层分段及斜面分层浇筑法。

2.5 混凝土测温

大体积混凝土施工时，必须留置测温导线，即可通过人为方法对混凝土施工表面温度进行控制，尽量防止混凝土出现裂缝。实际上，温度控制包括两个方面；一是控制混凝土浇筑时温度；二是工作人员对混凝土内部最高温度进行人为控制。

（1）连续测温：测温工作要安排专人负责，保证按时按量测温，不能遗漏，更不能弄虚作假，要做好测温记录。除此之外，还要测温工作要连续进行，待混凝土强度和刚度达到时间要求和设计规范时，测温工作方可停止。

（2）工作人员在测温时，若发现混凝土内部最高温度和部分位置渴度差值达到25度（或者温度出现异常）时，应马上告知项目负责方和相关技术部门，及时采取补救措施。同时，测温工作应该在电子液晶数字自动显示测温仪器的支持下进行，充分保证测温合理、读数准确。

3 结语

随着社会经济的快速发展，我国建筑行业呈现了跨越式的发展趋势，大体积混凝土施工在水利工程、大型设备基础、高层楼房建筑等建筑施工领域导到充分应用，并逐渐向着更大体积方向发展，因此也对施工技术提出更高要求。我们需要对大体积混凝土施工有足够重视，要继续对温度裂缝控制技术进行研究，采取科学合理的温度裂缝防治措施，增加大体积混凝土建筑结构的使用寿命，促进建筑行业长久发展。