建筑工程大体积混凝土浇筑与养护措施探讨

郑月芳

摘  要：目前，建筑工程体系得到优化和完善，其中大体积混凝土技术应用效果良好，能够满足高层建筑物及大型基础施工方面的要求。然而，大体积混凝土具有表面系数小、水热化释放集中、内部升温速度快的特征，在实际施工期间时常出现混凝土温度裂缝等质量问题，如不及时处置，会给结构造成严重的隐患，影响建筑物安全。所以，为充分发挥技术优势，预防和减少混凝土温差裂缝等问题的出现，本文对建筑工程大体积混凝土的浇筑与养护技术措施进行探讨，为同类工程提供参考。

关键词：建筑工程  大体积混凝土  浇筑与养护  技术措施

中图分类号：TU755.7                       文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）04（b）-0050-03

Discussion on Pouring and Maintenance Measures of Mass Concrete in Construction Engineering

ZHENG Yuefang

（The Third Engineering Co.， Ltd. of China Railway 15th Bureau Group， Taiyuan， Shanxi Province， 611700  China）

Abstract： At present， the construction engineering system has been optimized and improved. Among them， the mass concrete technology has a good application effect， which can meet the requirements of high-rise buildings and large-scale foundation construction. However， large-volume concrete has the characteristics of low surface coefficient， concentrated hydrothermal release， and high internal heating speed. Quality problems such as concrete temperature cracks often occur during actual construction. If not disposed of in time， it will cause serious hidden dangers to the structure and affect Building safety. Therefore， in order to give full play to the technical advantages， prevent and reduce the occurrence of concrete temperature difference cracks and other problems， this article discusses the technical measures for the pouring and maintenance of large-volume concrete in construction projects to provide references for similar projects.

Key words： construction engineering; mass concrete; pouring and maintenance; technical measures

1  建筑工程大体积混凝土浇筑措施

1.1 混凝土制备

首先，为改善大体积混凝土的特征，突破技术应用局限性，可通过调整混凝土配合比方案的方法，全面改善混凝土材料性能，以此来实现大体积混凝土浇筑温度与降温速率的控制目的，避免在混凝土结构中形成温差裂缝、收缩裂缝。因此，在选择原材料时，应优先使用连续级配粗骨料、缓凝剂与减水剂等外加剂、将矿渣粉或粉煤灰作为掺合料、使用中热硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥等水热化程度较低的水泥，或是根据工程情况直接采购商品砼。

其次，全面掌握不同结构部位的大体积混凝土施工要求，将其作为制定混凝土配合比方案的主要依据。例如，在所浇筑大体积混凝土具备防水功能时，需要使用低热或中热水泥来制备混凝土，并在混凝土中掺入适量的粉煤灰、减水剂、膨胀剂和缓凝剂。

1.2 优化混凝土配合比

首先，技术人员分析现场气候条件、环境温度、施工要求等因素，优化混凝土配合比，提高配比方案的可行性，从根源上尽量减少裂缝问题的产生。例如，为改善混凝土的和易性与可泵性，应使用水热化系数不超过32.5MPa的矿渣水泥，将水泥用量控制在340kg/m3，并加入适量的一级粉煤灰，将粉煤灰用量控制在100kg/m3左右。同时，将骨料用量比例控制在90%～83%范围内，优先配置低线膨胀系数骨料。其次，开展混凝土试拌作业，将试样送至实验室检测，根据检测结果与混凝土性能指标的对比分析结果，对混凝土配合比方案进行优化调整，直至制备出性能达标的混凝土为止。

1.3 溫度控制

由于大体积混凝土具有水泥水热化释放集中与表面系数小的特征，在混凝土浇筑期间，如果混凝土温度控制不当，实际产生的温度应力超过混凝体自身可承受的拉力极限值时，将在混凝土结构中形成裂缝，严重破坏了结构整体性，大幅削弱了结构的承载性能、防渗性能。而在我国现行的《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）中明确规定，混凝土浇筑温度不宜超过28℃，如果实际浇筑温度超过这一数值，将会提高混凝土开裂问题的出现概率[1]。

浇筑过程中要注意温度因素的影响，一方面，在混凝土浇筑前，对所搅拌混凝土材料的温度进行测量，如果混凝土出仓温度过高，则将混凝土静置一段时间进行冷却，或是在夜间开展混凝土浇筑作业。同时，在混凝土搅拌前，可以将骨料淋水冲洗，在砂石上方搭建简易的遮阳装置，这也将起到降低混凝土出仓温度的作用。另一方面，应在混凝土浇筑的位置，设置冷却管，在冷却管内循环流通冷水，当冷水与混凝土接触时，将吸收一部分热量，起到控制混凝土浇筑温度的作用。与此同时，对冷却水体循环速率的调整，还将取得灵活调整混凝土浇筑温度的效果。例如，在大体积混凝土降温速率过高时，可以下调冷却水循环速率，或是停止冷却水循环，以此来控制混凝土的降温速度，避免降温速度过快而形成贯穿性冷裂缝[2]。

1. 4 湿度控制

浇筑时要重视内外部湿度问题，其中水泥硬化时需要一部分水分，而混凝土内部另外一些水分在热化阶段蒸发到空气中，这就导致容易缺少水分。然而，受到外部气温与空气湿度的变化，部分所浇筑大体积混凝土的水分蒸发速度过快，如果没有采取相应的保湿措施，同时，容易产生干缩裂缝。在混凝土处于干湿交替状态时，将使得混凝土体积随之变化，容易形成裂缝。针对上述问题，我们可以采取几点措施来做好湿度控制工作。第一，考虑到体积混凝土具有散热水分蒸发速度快的特征，在制备混凝土时，适当增加拌合水用量，给水热化提供相应的水分保证。第二，尽可量营造出具有适宜潮湿条件的混凝土浇筑环境，将空气湿度控制在合理范围内，如此，在较为潮湿的环境中，将起到降低混凝土表面水分蒸发速度、预防混凝土表面脱水、形成干缩裂缝的作用。第三，施工人员可以采取人为延长混凝土凝固时间的方法来降低温度，这将起到降低混凝土表面水封蒸发速度的作用，但是，禁止在混凝土浇筑、振捣过程中直接加水[3]。

1.5 分层分段浇筑

与普通混凝土技术相比，大体积混凝土技术的局限性在于，浇筑成型的混凝土结构过厚，致使混凝土内部与表层的热量散失速度不均衡，使得内外温差超过25℃，所产生温度应力过大导致混凝土开裂。因此，为突破技术局限性，可选择采取分层分段的混凝土浇筑工艺，将混凝土结构划分为若干浇筑层，自下至上分层浇筑混凝土，在上层混凝土初凝前，必须完成下一层混凝土的浇筑与振捣作业。如此，在不形成施工缝的前提下，可以减小混凝土表面与内部的温度差值，将所产生温度应力控制在混凝土的极限抗拉值内。

2  建筑工程大体积混凝土的养护措施

2.1 洒水保湿养护

在混凝土养护期间，首先，在混凝土表面覆盖塑料薄膜等材料起到保湿作用，抑制混凝土表面水分蒸發速度。同时，也可选择在表面覆盖养护膜，作为一种以可控高分子材料制成的膜体，通过毛细管作用，可以持续吸收混凝土在水热化过程中产生的蒸发水，保持膜下环境的潮湿状态，将相对湿度稳定保持在90%以上。其次，养护人员定期在混凝土避免淋洒适量水分，对混凝土内外温度和表面湿度进行观测，根据观测结果来确定洒水频率及单次洒水量。最后，在混凝土终凝前，可选择采取满水法，在板面铺设平板，将水体通过板面持续流向混凝土面，在满水条件下将混凝土静置3～7d[4]。

2.2 混凝土温控

养护过程要重点把握好温差问题，将内外温差、混凝土表面与环境温差控制在允许范围内，在大体积混凝土养护期间，为预防和减少混凝土温差裂缝的出现，必须采取以下温控养护措施。第一，温度监测。在混凝土底板等部位设置一定数量的测温点，定期对混凝土表面和内部温度进行测量，根据测量结果采取相应的温控措施。同时，随着混凝土养护时间的推移，适当持续降低测温频次，延长测温间隔时间。例如，在混凝土浇筑完毕后的4～8d内，每隔4h测量一次混凝土温度。而在混凝土浇筑完毕后的15～32d内，每隔1d测量一次温度即可。第二，混凝土保温。在冬季施工条件下，由于外部环境温度较低，会加大混凝土表面与内部温差值，更容易形成温差裂缝。因此，可以在混凝土四周包裹棉帘进行保温，延缓混凝土表面温度流失，在浇筑完毕后的一段时间内，将混凝土表面温度控制在合理程度。第三，及时采取保温防护，可以通过覆盖保温材料，防止热量散发过快，维持混凝土表面温度。同时，混凝土不同部位的表面等效放热系数有所不同，一般部位等效放热系数为β≤2.0～3.0w/m2℃，棱角部位与永久暴露面的表面等效放热系数为β≤1.5-2.0w/m2℃。第四，内部混凝土冷却。提前在混凝土结构内布置冷却管，在混凝土内外温差过大时，在冷却管内循环流通冷却水体，冷却水与混凝土内部接触时会吸收一部分热量，起到减小内外温差的作用。第五，表面温控。在混凝土表面温度远高于内部温度时，直接向混凝土表面泼洒凉水即可。反之，则在混凝土表面定期喷浇热水、蓄存热水，或是包裹保温材料与防治碘钨灯。第六，遮阳降温。在炎热夏季施工背景下，为减小太阳光照射对混凝土温度造成的影响，需要在现场搭设遮阳设施，避免阳光直射。第七，蒸汽加热。在冬季施工背景下，要保证表面温度，可以采取蒸汽养护法，配置热交换器、蒸汽管与水箱等装置设备，利用直接或间接加热的方法实施养护[5]。

2.3 确定养护时间

在大体积混凝土施工期间，工作人员应综合分析混凝土厚度、混凝土性能指标、建筑结构部位、养护方法等因素，明确大体积混凝土的养护时间，在混凝土浇筑完毕12h内开展养护作业，将养护时间设定为10d～32d不等。例如，在采取自然养护法时，可以在混凝土浇筑完毕后的10d左右结束养护作业。而在所使用混凝土材料中含有火山灰水泥时，需要将养护时间设定在21d及以上。如果混凝土养护时间设定不合理，或是提前结束养护作业，将对成型混凝土的强度造成影响[6-7]。

3  结语

综上所述，现代混凝土施工工艺及制备工艺不断完善，大体积混凝土的应用范围越来越广，在建筑工程中发挥极大的优势作用。大体积混凝土浇筑施工及养护作业比较复杂，如处理不当容易发生裂缝等病害问题。所以，施工人员要认真对待浇筑与养护工作，严格控制好浇筑时间，控制好温度及湿度，根据现场条件及气候环境，及时采取相应的保温及散热措施，防止内外温差过大而影响结构完整。另外，为取得理想的施工成果，克服大体积混凝土施工技术的局限性。因此，建筑企业必须提高对大体积混凝土施工技术的研究力度，综合采取上述大体积混凝土浇筑与养护技术措施，为建筑工程质量提供技术保障。

参考文献

[1] 夏玲.大体积混凝土施工的裂缝控制研究[D].武汉：湖北工业大学，2017.

[2] 齐亚丽.大体积混凝土温度裂缝控制研究[D].长春：吉林建筑大学，2018.

[3] 林清.大体积混凝土施工质量控制[J].居业，2020（12）：104-105.

[4] 梅建北.大体积混凝土的施工裂缝控制措施[J].交通世界，2020（33）：108-109.

[5] 李江燕.大体积混凝土施工工程全过程监测方法[J].科学技术创新，2021（4）：126-127.

[6] 吴小毛.论大体积混凝土施工温度监测及温控措施[J].交通世界，2018，（29）：145-148.

[7] 叶大梅，梁国斌.大体积混凝土裂缝控制技术研究与应用[C].建设工程混凝土应用新技术.中国建筑工程总公司.中国交通建设集团有限公司.中国中铁股份有限公司.《施工技术》杂志社：施工技术编辑部，2009：71-75.