浅析高层建筑基础大体积混凝土温控措施与裂缝防治

许朗

摘 要：伴随我国社会经济的迅猛发展，全国各大城市的高层建筑数量也逐渐增多，通常来说，建筑的层数越高，其基础底板的厚度就越厚，这就给工程的施工带来了一定难度，尤其是在大体积混凝土的施工中，如何做好温度控制与裂缝防治工作已经成为当前建筑行业普遍关注的问题之一。本文就针对高层建筑基础大体积混凝土温控与裂缝防治进行了分析和研究。

关键词：高层建筑 大体积混凝土 温控 裂缝防治

前言

当前，我国高层建筑在施工过程中通常会涉及到大体积混凝土的施工环节，大体积混凝土由于其尺寸较大，在施工过程中受到周边空气湿度、温度等的影响也比较大，为了避免因这些不良因素的影响而导致混凝土出现裂缝现象，就必须采取必要的温控措施，将混凝土浇筑后的温差控制在设计要求之内。

一、大体积混凝土的主要特征

（一）受自然变化影响较大

对于高层建筑来说，其基础大体积混凝土结构大多是完全裸露在外面，可直接与空气和水接触，随着四季的交替，其周边的空气温度和水的温度都会出现显著变化，这就使得大体积混凝土所面临的自然环境条件急剧波动，在这样的情况下，混凝土结构将受到较大的拉应力的作用。

（二）抗压性偏低

混凝土属于一种脆性材质，因此，其抗拉强度非常小，在这样的抗压强度之下，其拉伸变形能力也较小，实验研究发现，大体积混凝土在短时间内的最大拉伸应变仅能达到（0.6～1.0）×10-4。

（三）承受外力的单一性

高层建筑基础大体积混凝土在实际施工的过程中往往采用的是不配置钢筋或者只配置少量钢筋的方式，正因为如此，当产生拉应力的时候，往往只能通过混凝土结构来独立承受，这就体现出其承受外力的单一性。

二、高层建筑基础大体积混凝土温控措施

（一）优化混凝土配比

在对大体积混凝土配比进行确定的时候，应当充分考虑到施工当地的原材料情况，通过对水胶比、水泥品种、添加剂掺入量等进行试验，进而确定最佳的混凝土配合比。通常来说，应当采用低收缩性、中低热的水泥品种，这样才能有效降低混凝土内部的温度升高幅度。实验研究结果表明，每增加或者减少10千克水泥用量，混凝土结构内的水化热将会使其温度增高或下降1摄氏度，此外，考虑到高层建筑基础将在一年或两年之后才能承受所有荷载，所以，在实际设计混凝土配合比的时候，应在确保混凝土耐久性和强度达标的前提下，全面考虑其建设工期长等特征，进而采取减少水泥用量的措施来达到设计强度的标准。根据混凝土的设计要求，可适当加入一些膨胀剂、减水剂等外加剂，但是在进行外加剂的添加之前，应当完成试验配比工作，以确定外加剂的最佳用量，而且应在混凝土搅拌的过程中根据设计要求严格控制好用量。

（二）严格控制入模温度

在混凝土实际浇筑的过程中，随着外部温度的升高，其浇注温度也会逐渐增高，所以混凝土内部温度的增加也会越来越明显，进而导致温度应力显著上升，在温度应力的作用下，混凝土结构很容易产生温度裂缝，所以，在对大体积混凝土进行浇筑的时候，最好选择在温度较低的室外区域进行，并将浇注温度控制在28摄氏度以内，与此同时，受到冷空气的作用或者风雪天气的影响，也会造成混凝土表面的温度大幅下降，而且混凝土的浇注温度越高，其温度下降的幅度也就越大，由此而产生的内外部温差也就越大，进而使得混凝土结构出现裂缝的几率显著增大，为了确保入模温度处于标准范围以内，就必须采取减小水化热或者降低浇注温度等措施，试验研究证明，水和石子是对混凝土拌和料浇注温度影响较大的两类因素，所以，当发现混凝土的内外部温差不满足施工要求，或者施工时间选择在夏季高温时节之时，应把降低水的温度最为首要考虑措施，其次再考虑降低石子的温度。通常情况下，可以利用搭设遮阳装置的方式来避免太阳的直接照射，或者适当加入一些井水进行降温，同时还可以直接采用井水拌和以及在水内加冰块的方法来达到降温目的。

（三）做好内部温度控制工作

在大体积混凝土浇筑完工之后，其内部温控工作非常关键，一般来说，可采取埋设冷却水管的方法来降低混凝土核心部位的温度，冷却水可直接利用自来水，通常情况下，冷却水管应当布设在基础底板的中间部位，在水管的进出口部位应当安装调节阀门，在实际施工的过程中，当混凝土浇筑高度与水管保持一致的时候，应当适当加水冷却，整个冷却过程必须尤其注重对水温的实时监测，当发现自来水的压力满足不了水管内的水顺畅通行的需求时，应当在水管的端部位置增设压水泵，同时还应当根据混凝土内部温度的变化情况，适时对冷却水管内的水流量加以调整。

三、高层建筑基础大体积混凝土裂缝防治措施

（一）进一步改善约束条件

大体积混凝土发生裂缝现象的原因有很多，其中一个最主要的因素就是由于受到了来自内部和外部的两种约束力。针对内部约束来说，可采取加强温度保护的方式，使得内外部温差显著缩小，确保空气湿度，应用比较广泛的保温方式主要有蓄水法、暖棚法等。针对外部约束来说，可采取设置后浇带、伸缩缝等方式来达到降低约束力的目的。

（二）加大对混凝土温升的控制

在温度下降的阶段，大体积混凝土由于受到降温和水分蒸发等因素的影響，很容易出现温度应力，为了降低因水泥水化热而出现温度增高现象的几率，就必须采取下列措施：第一，应在施工的过程中最大限度降低单位水泥的使用量。第二，应当选择水化热较低的水泥类型，如425#矿渣硅酸盐水泥等。

（三）充分利用混凝土的后期强度

对于高层建筑基础大体积混凝土来说，其结构所需承受的荷载往往要在较长的一段时间之后才能完全被施加，所以，应当确保混凝土的强度能在28d后呈现出持续上升的趋势，而且能在规定的期限内与设计强度保持一致或者适当超出即可。

结语

总之，高层建筑大体积混凝土基础由于具有抗压性偏低、受自然变化影响大等特征，在施工过程中很容易出现裂缝问题，为了降低裂缝问题的发生几率，就必须采取必要的温控措施和裂缝防治措施，包括优化混凝土配比，严格控制入模温度等，这样才能从根本上解决裂缝问题，确保大体积混凝土的施工质量。

参考文献

[1]田华，郭心平.高层建筑厚板基础大体积混凝土裂缝的防治[J].河南建材，2011，（4）：105-

106.

[2]黄杰敏.高层建筑大体积混凝土裂缝的预防[J].中国高新技术企业，2009，（12）：163-164.

[3]陈文生.高层建筑厚板基础大体积混凝土裂缝的防治[J].山西建筑，2010，36（35）：106-108.