建筑工程项目大体积混凝土温控及养护措施

刘瑞敏

（山东钜旺建筑工程有限公司，山东 潍坊 262500）

大体积混凝土施工技术作为工程建设的产物，不仅具有各种物理特性，而且具有施工量大、技术标准和质量要求高等特点，更重要的是它能保证结构物的强度、耐久性、稳定性等，因此，它不仅适用于高层建筑的基础施工，也适用于水利水电、桥梁等工程，在施工质量管理中必须重视。针对大体积混凝土的施工特点和施工过程中各因素的影响，为了防止产生温度裂缝，在施工各阶段采取合理的温控措施，通过温度监测掌握结构各部位的温度、温差变化，完善养护方案，提升养护效果，切实保证大体积混凝土的施工质量。

1 工程案例

1.1 大体积混凝土施工概况

该工程为高层住宅建筑，建筑高度48m，地上18层、地下2层。结构形式为剪力墙，混凝土施工内容较多，基础垫层、筏板基础、圈梁、构造柱和墙柱、梁板的混凝土等级不同，但基础筏板采用大体积混凝土施工。混凝土浇筑施工时为商用混凝土运送到现场，应根据大体积混凝土浇筑要求确定运送方案，配置振动器，安排振捣、管送环节的施工人员和现场管理人员采用二班制的形式保证浇筑一次性连续完成。此外，大体积混凝土很容易因温差控制不当而产生裂缝，不符合本工程一次性验收合格的高标准，因此，必须采取适当的温控措施，确保混凝土内外温差≤25℃，使地下室筏板基础施工质量达到预期要求。

1.2 筏板大体积混凝土测温

1.2.1 测温的目的

本工程的地下室底板钢筋混凝土属于大体积混凝土施工工艺，施工时需连续浇捣。由于原材料的选择和比例、天气情况、振捣等原因，混凝土结构内外温差会发生变化，而根据混凝土施工的有关规范要求，内外温差不能超过25℃，否则会因温差产生较大的应力而产生裂缝或降低混凝土结构强度和抗渗性。因此，应采取合理有效的措施控温，以实际监测的温度为指导，利用温度传感器等设备自动化、连续性地监测混凝土结构内部温度，并结合气候条件进行温控和养护，使温差始终处于要求的范围。

1.2.2 测温点布置

为了得到准确的温度监测数据，需要根据混凝土结构在竖向合适位置布置几个不同的测温点（见图1），一般在每个平面位置设置1组，每组3个测温点，分别位于上、中、下的位置。而平面测温点布置是根据基坑外形和应力集中部位来布置的，在中轴线的横线和斜线方向均可作为各部位的代表，上、中、下布置是把基础中各层次的混凝土内部温度直接反映出来，以全面掌握混凝土结构各部分的实际温度，从而完善控温和养护措施，确保混凝土大体积最终质量。

图1 大体积混凝土竖向测温点布置

1.2.3 测温

测温元件按测温点埋设后，连接数据传输装置，组成一套正常运行的测温系统后，应按测温计划安排专人定期检测温度，并作好测温记录（其中测温频次可参见表1）。一般混凝土温度会在短时间内迅速升高，大约第三天达到峰值，然后逐渐回落到稳定状态，在这期间可逐步减少测温频次，直至养护结束。

表1 测温频次

2 建筑工程项目大体积混凝土温控及养护措施

2.1 大体积混凝土温控措施

2.1.1 优选原材料

混凝土原材料种类较多，其中水泥、粗骨料等对于水化放热量影响较大，因此，需要合理选择原材料，并根据试验调整配合比。如选择水泥时，尽量选用低热水泥或需要较长时间才会出现凝结而放热的水泥，并通过提高其他材料比例来降低水泥用量，如提高掺合料及骨料的用量，骨料表面应干净平整，粗骨料宜采用连续级配。本工程选用了粒径5～40mm、含泥量＜1%、针状和片状颗粒＜15%的卵石；细骨料粒径应＞0.5㎜、含泥量≤3%，本工程采用细砂，含泥量≤2%，符合筛分曲线要求。粉煤灰、矿渣粉等可作为掺合料，既避免使用过多的水泥使温度升高过快，又可提高混凝土结构的强度、抗裂性等，从而延长结构物的使用寿命，本工程按实际要求掺入了一定比例的粉煤灰。

2.1.2 降低混凝土进出仓和入模温度

本工程采用商品混凝土，需要供应商配合现场施工及温控要求进行降温。

（1）在材料入仓前，需根据气温决定是否进行遮阳防晒、洒水降温，以降低原材料自身温度。但粗骨料洒水后会影响材料的含水率，因此，需要试拌调整最终拌和用水量。另外，可降低拌和用水的温度，使用温度较低的冰水。

（2）降低仓室的温度。在不影响施工进度的前提下，应尽量在温度较低时进行搅拌，也可以选择阴凉的地方进行拌和或对搅拌仓加装遮阳装置，这样原料入仓后的温度也会随之降低。

（3）合理安排混凝土运输供应。根据施工现场需要的混凝土量进行拌和，安排多辆罐车运输，根据时间和天气选择合适的运输路线，避免因路上暴晒或运输时间过久而导致混凝土温度和和易性发生较大变化。另外，混凝土到达现场后，如果温度较高，可采用冷水机等快速降温，泵送管道可用草袋包裹洒水降温，以达到入模温度要求。

2.1.3 制定合理的浇筑方案

（1）选择合适的浇筑时间。如果浇筑当天气温较高，要避开中午的高温天气，尽量选择夜间施工。但要避开大雨天施工，以防雨水影响混凝土的性能。

（2）选择合理的浇筑方式。混凝土浇筑施工方式较多，大体积混凝土一般采用分层连续浇筑式（见图2），这些施工方式都能保证大体积混凝土的施工顺利完成，具体浇筑方式根据实际的工程规模选择。为了做好分层施工，要根据大体积混凝土结构厚度提前制定浇筑计划，按分层厚度由下往上浇筑，控制上下层浇筑时间，在下一层混凝土初凝前浇筑上一层混凝土，避免出现冷缝，降低水化热，减小混凝土表面与内部的温差。

图2 大体积混凝土浇筑施工法

2.2 大体积混凝土养护措施

2.2.1 养护方式

①覆盖养护。覆盖养护操作简单，不受结构形状和位置的影响，使用塑料薄膜和养护剂便可达到密封效果，防止失水过快，养护时要根据当时的气温和混凝土凝结速度及时进行养护。由于塑料薄膜价格低廉，施工简单快速，在大体积混凝土养护管理中很常见，拉设薄膜后，在四角洒水黏结即可。但一定要检查膜的包覆厚度和完整性，确保覆盖严实，膜与膜之间以及结构表面必须完全搭接和密封，以防止混凝土表面的水分蒸发。

②蓄水养护。水分起到保湿隔热的作用，而混凝土在施工过程中已经加入了一定的水分，终凝后表面会蓄存一定深度的水，如果能有效地保持混凝土表面湿润，可以避免混凝土结构内部短时间内出现极端的温度变化，减小混凝土中心与表面的温度差，这样就不会因应力过大而产生裂缝。但这种方法有一定的局限性，必须等到混凝土到达一定的强度标准后才能实施。另外，还需要进行密集的温度监测，实时掌握混凝土内部温度及变化规律，以便及时采取保湿措施。

2.2.2 养护目的

①保温养护。由于混凝土中心与表面温度有严格的温差要求，同时，外部环境也会影响混凝土结构的实际内外温度，因此，需要根据气候条件和测温结果采取适当的保温措施，如用潮湿的草袋、塑料薄膜等保温材料覆盖，防止热量散发过快，使混凝土表面温度与中心温度相差不大，从而为混凝土强度的增加创造时间。特别是在冬季施工时，混凝土表面温度较低，而内部又在水化放热，温差较大，很容易产生裂缝。因此，混凝土浇筑完成后，要想办法提高结构表面温度，除了覆盖保温材料外，还可采取蒸汽养护法直接从外部加热。

②保湿养护。保湿和保温养护的目的是一样的，都是为了防止裂缝的出现，使混凝土强度达标。因此，保温和保湿工作都需要持续一定的周期，一般至少半个月。保湿一方面是防止水分快速流失，通过覆膜避免风力和蒸发带走水分，保持膜下环境的潮湿；另一方面，还要根据温度监测、湿度观察来确定浇水频次和洒水量。另外，也可采取满水法，在混凝土终凝前在结构表面上方铺设平板，水分蒸发到板面后又会凝聚成水滴流向混凝土表面，使混凝土处于满水状态，静置3～7d。

3 结语

综上所述，随着大体积混凝土施工技术应用范围的扩大，为了保证其合理、高效应用，必须深刻认识到大体积混凝土结构因温差过大而产生裂缝的显著特点，并加强对该质量问题的重视，研究切实可行的控制方案。例如，结合温度裂缝成因，在大体积混凝土浇筑前后的整个过程中，通过合理选材、优化配比、改善生产环境等措施，可以有效地防止混凝土入模温度过高。对混凝土的温度进行实时监控，并根据气象预报和现场观测结果，全面掌握大体积混凝土内部各部位的温度变化情况，采取有效的温控和养护措施，消除大体积混凝土的过大温差。通过加强施工前后的温度控制，降低混凝土温度裂缝产生的可能性，从而提高大体积混凝土结构的整体性能，保证混凝土的强度和耐久性。