谈建筑工程大体积混凝土温度裂缝的控制

孟 庆 君

(山西潞安工程有限公司，山西 长治 046102)

谈建筑工程大体积混凝土温度裂缝的控制

孟 庆 君

(山西潞安工程有限公司，山西 长治 046102)

基于大体积混凝土温度裂缝的产生机理，从原材料与施工方法两方面，阐述了控制大体积混凝土温度裂缝的措施，从而确保混凝土结构的安全性与耐久性。

建筑工程，大体积混凝土，温度裂缝，原材料

近年来，建筑工程建设发展十分迅速，而在一些高层、超高层建筑中大体积混凝土的应用也日益增多。基于大体积混凝土的特点，比如体积比较大，厚度比较厚等，在实际的施工过程中往往存在着一定的技术难点，如比较容易出现泌水、裂缝等问题，而裂缝的问题尤为常见，困扰着施工技术人员。因而，有效的控制混凝土的裂缝对保证大体积混凝土的施工质量显得特别重要。本文就因温度应力导致的混凝土裂缝应采取的技术措施做如下论述。

1 大体积混凝土温度裂缝产生的原因

在大体积混凝土浇筑完成以后，在混凝土内部，水泥水化作用产生的热量就使得其内部的温度逐渐升高，一般在3 d～5 d的时间内温度就达到最高值。由于大体积混凝土厚度较大，导致其水泥水化过程中产生的热量很难散发，致使大体积混凝土内部的温度会比较高，而混凝土的外部与空气接触，散热较快，这样混凝土就会出现较大的内外温差，而在这种温差作用下，内外部就出现了作用力相反的力。

当混凝土的内外温差超过25 ℃以后，大体积混凝土的表面就会出现裂缝。而在混凝土的内部温度逐渐降低以后，基于热胀冷缩原理，混凝土就会出现收缩现象，收缩会产生一定的拉应力，而当拉应力超过了混凝土自身的抗拉强度时，混凝土自然就出现了开裂的现象。

2 大体积混凝土减少温度裂缝的措施

2.1 原材料控制措施

1)水泥产生的水化热导致混凝土内部温度的上升，所以在配置大体积混凝土时，尽可能选用低水化热或中水化热水泥。水化热与水泥矿物成分、细度、掺入的外加剂品种、数量、水泥品种及混合材料有关，所以大体积混凝土优先选用矿渣硅酸盐水泥和粉煤类硅酸盐水泥。另外可以利用混凝土的后期强度(90 d～180 d)以降低水泥用量，水泥用量降低了自然也就减少了水化热，试验证明每加减10 kg水泥，水化热产生的温度会相应增减1 ℃，水化热与水泥用量成正比。在条件许可的情况下，还可以选用一些收缩性小的或具有微膨胀性的水泥，因为这种水泥在水化过程中的膨胀可产生一定的预压应力，而这种预压应力则会部分抵消温度徐变应力，减少了混凝土内的拉应力，提高了混凝土的抗裂能力。

2)在大体积混凝土配制过程中适量掺加粉煤灰。粉煤灰作为工业废料，现已广泛应用于工程建设中，在混凝土中掺加粉煤灰可以代替部分水泥或细骨料，这样不仅降低了工程成本、提高了混凝土的和易性以及不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、改善了混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象，还能降低水化热、减少混凝土的收缩和开裂。

3)在配制大体积混凝土时选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例最大，一般可以达到混凝土绝对体积的80%，因此骨料的选择就显得尤为重要。骨料应选择线膨胀系数小、弹性模量低、表面清洁无浮层、级配良好的骨料。一般粒径4 mm～40 mm的粗骨料，应尽量采用中粗砂，且应严格控制砂、石子的含泥量。另外在混凝土中掺加缓凝剂，可以减缓混凝土的凝结速度，以利于散热。此外条件允许时还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚硬的、冲洗干净的、规格为150 mm～300 mm的大块石，掺加大块石一方面减少了混凝土总用量，降低了水化热，另一方面石块本身也吸收了部分热量，使水化热能进一步降低，这对减少因水化热导致的温度裂缝效果明显。

4)在配制大体积混凝土时适当加入高效减水剂和引气剂，这样可以减少大体积混凝土用水量和胶凝材料的用量，对改善混凝土的工作性能，提高了大体积混凝土的抗裂缝性能起着极为重要的作用。

2.2 施工方法控制措施

1)控制水泥配合比。混凝土原材料除了水泥、水外还包括砂石和外加剂，将所有原材料按照一定比例进行混合，均匀拌合后形成混合料。混合料性能是否可以满足施工要求，各原材料配合比具有重要作用，这样在进行混合料配置前，需要进行配合比试验，确定出最佳方案，确保混凝土强度为最佳状态。且合适的配合比，还能控制混凝土温度，使其可以达到良好的施工状态。

2)在混凝土中埋设冷水管。选择用内径30 mm且导热性能良好的钢管作为冷水管，埋设时要求其水平、竖直间距维持在1 m，并且在下层混凝土埋设一层水管，上层根据混凝土厚度埋设水管，每层水管要保持0.9 m间距，在水管内部通循环冷水或冷气，降温速度不应超过0.5 ℃/h～1.0 ℃/h。另外，为提高温度控制准确性，还应配置电阻式测温计，对承台内预定控制点混凝土实际温度进行测量，将获取的数据作为下一步控制措施实施的依据。此外，还应注意要加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。尽量采用两次振捣技术，改善了混凝土强度，提高抗裂性。

3)降低入仓温度。提前对骨料进行预冷处理，如骨料采用堆高的方式处理，并设置遮阳棚，避免其直接受到阳光照射。同时，还需要加快混凝土运输与入仓速度，缩短混凝土在环境中暴露时间，避免其在运输与浇筑阶段温度回升。另外在泵送混凝土时，白天要覆盖保温材料，延长混凝土温度回升时间。

4)表面保温养护。在混凝土全部浇筑完成后需要对其进行蓄水养护，蓄水深度为25 cm，下层养护时间为6 d，上层养护时间为8 d。其中，所用养护水应为冷却水管内水，控制混凝土表面温度，且在完成蓄水养护处理后，还需采取常规措施进行养护。

通过从混凝土原材料和施工方法上采取措施，对提高混凝土结构施工效果，减少温度裂缝产生具有重要意义。

[1] 黄永刚.大体积混凝土温度监测与裂缝控制[D].西安：西安建筑科技大学，2004.

[2] 刘 飞，李庆军.大体积混凝土施工中裂缝的预防措施[J].陕西建筑，2009(8):16-17.

On control over large concrete temperature cracks in architectural projects

Meng Qingjun

(ShanxiLu’anEngineeringCo.,Ltd,Changzhi046102,China)

Based on the formation of the large concrete temperature cracks, and illustrates the measures to control the cracks from the raw materials and construction methods, so as to ensure the safety and durability of the concrete structure.

architectural project, large concrete, temperature crack, raw materials

1009-6825(2017)05-0143-02

2016-12-08

孟庆君(1984- ),男，工程师

TU755

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