大体积混凝土温度控制的若干问题研究

杨挺 杨亚洲

摘 要：本文将国内工程实践作为研究基础，基于相关理论分析，分别从混凝土浇筑温度、内外温差、温度陡降、内部温差以及等方面对建筑工程实施中的大体积混凝土温度控制存在的问题进行阐述，并提出相应的改善建议。

关键词：温度控制;浇注温度;內外温差;温度陡降

1 概述

在建筑工程实施的过程中，为了避免大体积混凝土产生温度裂缝，必须严格控制温度：一是控制内部温差，防止大体积混凝土内部结构产生裂缝;二是控制内外温差以及外温骤降，防止混凝土表面产生裂缝。目前，国内建筑部门对该领域的探索还不够深入，相关的建筑工程规范条例中所涉及的层面较匮乏，在工程实施方面还存在较多问题。由于大体积混凝土工程实验研究开展的难度较大，本文仅对大体积混凝土温度控制的现状及存在的问题进行分析并提出相应的建议。

2 混凝土浇筑温度

2.1 浇筑温度过高的后果及影响

（1）温度陡降。暴雨天气或者冷空气来袭会导致混凝土的表面温度迅速下降，并使其表面产生裂缝，如果混凝土浇筑温度过高，混凝土的温度会快速升高，从而增大温度陡降值。

（2）内外温差。混凝土浇筑温度会因为气温的上升而升高，但在气温无明显变化的情况下，混凝土表面的温度仍然较高。说明混凝土浇筑温度对内外温差无明显影响。

（3）内部温差。内部温度会跟随混凝土浇筑温度的上升而升高，内部温差逐渐变大，内部容易出现裂缝，贯穿性裂缝产生的几率增加。

2.2 对浇筑温度限定的建议

（1）大体积混凝土工程中的结构平面尺寸和约束越大时，混凝土浇筑温度过高会导致混凝土内部最高温上升并出现内部裂缝。通常，降低混凝土浇筑温度与降低浇筑后混凝土的温度相比要简单很多，费用也较低，因此现有规定浇筑温度低于28℃的要求还不够严格。

（2）当混凝土内部裂缝出现的概率为0时，可借鉴国内外对大体积混凝土浇筑温度的设定，将混凝土浇筑温度设置在32～35℃。

（3）可以采用表面保温和预测天气状况的方法来避免温度陡降，预防裂缝的产生，与降低混凝土浇筑温度的方法相比更加经济、便捷。

3 内外温差问题

3.1 现状

目前，国内建筑部门对于混凝土表面温度的定义较为模糊，缺乏清晰的界定范围。大部分工程实施过程中将混凝土表面温度用表面下50～100mm的温度来测量，少部分工地将混凝土表面温度用保温层下的混凝土温度来测量，而这两种方式所测量的表面温度差距很大。

3.2 内外温差控制和裂缝情况

目前，国内大多数建筑工程将内外温差控制在25℃以内，混凝土表面出现裂缝的情况较少。为了避免混凝土表面出现裂缝，一些建筑工程通过在混凝土表面放置钢筋网的方式来解决该问题。但仍存在少量表面出现裂缝的情况，主要有二个方面的原因：①在铺放草袋的过程中存在空缺，造成“冷桥”现象，拆卸表层薄膜后能看见明显的裂缝;②拆卸塑料薄膜后出现的裂缝，大多数是因为没有控制好拆模时间、温度及湿度的控制。

3.3 对内外温差控制的建议

（1）相关建筑工程实践证明，内外温差设置在25℃以内是合理的，能够有效避免混凝土表面出现裂缝。

（2）关于对表面温度的限定，可以根据对裂缝限制的具体要求和实际情况设置不同的数值范围。

4 内部温度问题

4.1 内部温差的涵义及现状

大体积混凝土的内部温度会随时间的变化而变化，内部温差是指混凝土内部的某一点在不同时间范围内的温度差。与内外温差的概念不同，内外温差是指不同点在相同时间的温度值差，而内部温差是相同点在不同时间点的温度值差。如果混凝土浇筑在基岩上，温度的改变会使混凝土产生变形，但由于基岩具备较高的弹性模量混凝土的变形会受到基岩的约束，从而形成温度应力。

4.3 对内部温差控制的建议

（1）针对浇筑在土桩上的基础板可采用整浇长度验算方法控制浇筑范围。

（2）对于约束较大的混凝土板，例如老混凝土、基岩，应及时实施内部温差控制相关措施。建筑部门应加深对该领域的研究，并做出明确规定。

（3）当大体积混凝土工程要求对内部温差进行控制时，不仅可以采用相关方法降低浇筑温度，还可以通过控制水泥水化热温升来解决。必要时还可以采用埋设冷却水管的方式来降低温度，至少可以使内部温度降低6～ 10℃左右。

5 温度陡降

混凝土表面温度下降的原因主要有冷空气来袭、保温层失效、寒潮、暴雨袭击、保温层拆卸时间控制不当等方面，从而导致混凝土产生表面裂缝。温差导致的温度应力在短时间内形成，松弛度影响较低，裂缝形成的几率更大。

5.1 工程情况

目前，在江苏、辽宁、上海等地的建筑工程中，混凝土板出现裂缝的现象大多与温度陡降相关。例如，上海某工地在初春浇筑混凝土在拆卸塑料膜的第二天出现了裂缝。辽宁某建筑工程在浇筑混凝土后遭受暴雨袭击，导致保温措施失效，出现表面裂缝。

5.2 几点建议

（1）明确规定温度陡降的定义。

（2）对温度陡降进行深入研究，建议温度陡降值不超过10℃。

（3）拆卸保温膜时要全面考虑内外温差、温度陡降等因素，拆卸后根据环境温度变化情况采取对应的保护措施。

6 结束语

（1）裂缝控制的具体要求决定了温度控制的标准。建议加强对大体积混凝土裂缝控制等级的研究和探索，按照等级制定温度控制标准，避免资源浪费。

（2）温度控制主要包含内部温差、内外温差、温度陡降等方面，混凝土浇筑温度也会对这三个因素造成影响，因此还应合理控制混凝土浇筑温度。

参考文献

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[2]陈仲先，汤雷.大型桥梁中大体积混凝土的温度控制[J].桥梁建设，2001，（1）.

[3]李陆均.桥梁工程中大体积混凝土施工技术及温控措施的探析[J].科学中国人，2014，21（22）：207-207.