大体积混凝土冬季施工质量控制

王恺源

摘要：混凝土作为土建工程中的重要材料，其质量直接决定了土建工程的质量。而混凝土的施工中又极易受到温度因素的影响而导致开裂等质量问题的发生。这给土建工程的从业者提出了不小的挑战。本文就大体积混凝土冬季施工常见的质量问题及其成因进行了分析。并在此基础上提出了强化原材料控制技术、强化施工的质量管理等大体积混凝土冬季施工质量控制策略。将为土建工程在冬季等气候条件下的施工提供一定的实践支撑和技术储备。

关键词：混凝土;冬季;质量控制

1 前言

新世纪以来我国土建工程技术得到了质的改变， 而随着土建项目体量的不断突破，大体积的混凝土施工技术的应用也越发的频繁。混凝土中的水泥有水化作用，因此在土建施工中要密切关注混凝土的温度应力，有效减轻混凝土施工过程中的开裂风险，并对土建工程项目中的温度开裂进行相应的技术处理[1]。从一定层面上而言，防裂技术应用的优劣将直接左右土建大体积混凝土施工质量。在土建工程施工中为保证工期，施工单位不得在冬季继续施工，以保障土建工程的顺利开展。而这无疑也加大了土建工程的质量风险。如何更好地依靠先进的施工技术措施和管理理念，推动冬季土建大体积混凝土防裂技术实现新的飞跃，成为摆在土建工程从业人员面前的一个重要课题。

2 大体积混凝土冬季施工常见的质量问题及其成因分析

土建大体积混凝土相对于常规的混凝土项目而言，厚度与长度、宽度的比值有所差异，这就导致土建大体积混凝土相对厚度较小，在浇筑过程中所产生的水化热量在大体积混凝土内外部的散热效率存在着较大的偏差，其表面热量的散发率远远高于其内部热量的散失率，外部的混凝土在一定程度上导致了内部热量散失受限，从而导致在温度应力条件下而产生土建大体积混凝土浇筑后的开裂情况。因这一裂缝与常规的受力裂缝有较大的不同，导致土建大体积混凝土开裂没有显著的分布规律。在冬季时，大体积混凝土的散热率和内部热量散失率之间的差值更大，也因此更容易造成大体积建筑体的开裂[2]。

在对冬季土建大体积混凝土开裂情况进行分析的过程中发现，导致冬季大体积混凝土开裂频发的主要成因涵盖了混凝土水化放热、环境温度、材料性能、后期养护等多个层面。其中，混凝土水化热是导致冬季土建大体积混凝土开裂的主要成因，其水化放热的速度和内部热量的累积程度直接影响到冬季土建大体积混凝土开裂的程度。在混凝土的水化热过程中，其内部温度可达到70摄氏度左右，这与环境温度之间的差异显著，从实践层面上而言，即使采用部分保温手段也较难有效缩小这一温度差，若施工过程中环境温度波动较大则会加剧大体积混凝土开裂的风险。而同时，混凝土自身的收缩特性也是造成大体积混凝土体开裂的主要因素，在施工过程中，混凝土的表面容易与外界频繁地进行热量的交换，而在这一过程中大体积混凝土表面大量水分被蒸发，从而导致表面出现干燥收缩反应，而大体积混凝土的内部水分散发相对较慢，这就在一定程度上导致大体积混凝土出现了梯度收缩效应，进而导致了表面的开裂问题。冬季施工中，大体积混凝土施工中水泥的品种、标号、矿物质成分及浇筑的厚度都会对混凝土的水化热及自身收缩特性产生影响，也使得这一开裂的成因更为复杂。

3 大体积混凝土冬季施工质量控制策略

3.1 强化原材料控制技术

在冬季大体积混凝土施工过程中，需将水泥原材料的选择和优化放在项目工程的首位，对水泥种类的优化，应确保混凝土具有較低的开裂敏感性性、较好的预应压力，且早期的弹性模量和强度也应相对较大，从而通过对水泥种类的优选实现从原材料层面的冬季大体积混凝土的防裂控制，同时，可通过用火山灰代替硅酸盐，从而减少混凝土中的水泥用量，也可在一定程度上降低水泥的水化热效应。与此同时，也可通过掺入减水剂、引气剂和超塑剂等外加剂，在达成上述效果的同时，提升混凝土的工作性能及预设水胶比。冬季施工中，在混凝土浇筑前的骨料级配和混凝土配比都可在一定程度上改变混凝土的性质，如可通过在混凝土中加入热膨胀系数低的集料以降低混凝土的温度变形;可通过良好的混凝土配比，降低大体积混凝土材料的初始缺陷。在强化原材料技术控制的同时，也应当加大对原材料源头控制的力度。就工程质量的实践反馈而言，超过半数以上的工程质量问题都是由于采购水泥等原材料不过关所致[3]。这就要求质量管理人员要有着很强的责任心，严守岗位底线，杜绝不合格材料的使用。

3.2 严把工程设计质量关

冬季施工在设计过程中，应对当地的气候条件进行充分掌握的情况下，完成对混凝土配比的设定。同时，为有效地缩小温度裂缝带来的潜在危害，可在容易产生温度裂缝的地方敷设适量的钢筋。同时，在设计过程中可以对钢筋保护层的厚度进行控制，防止在设计过程中钢筋保护层的过大、过厚而带来的产生温度裂缝的情况[4]。同时，在设计过程中还应将混凝土的结构情况予以综合的考虑，在合理范围内尽可能地增大混凝土的水热散热范围，进而使内部的温度得以较好的调节，分散应力，从而减小产生裂缝的可能性。同时，在设计的过程中，也应充分地加大对配套保温技术的跟进，以便于具体施工中依据作业标准展开现场指导。

3.3 强化施工的质量管理

冬季施工混凝土裂缝的减少，在得益于以施工技术和施工材料环节控制的同时，也应将做好现场的监督管理和后期的养护管理。冬季施工质量的提升离不开项目施工过程中的精细化的监督和管理。就土建工程的实际而言，建设者中有大批量的农民工群体的存在，他们是施工质量的直接缔造者[5]。多数农民工在施工技术能力层面有着先天的短板，也有部分农民工质量意识较为淡薄。在强化施工员技术水平和责任意识的同时，也应加大对施工人员的岗位培训，避免因施工员疏于监管或施工人员敷衍怠工的情况下出现因人为因素所导致的混凝土裂缝问题的产生。待施工完毕后，也应对混凝土的后期保养问题进行细致的规划，根据混凝土材料的性质其施工环境的温度变化，采取必要的保湿和保温措施，保证养护天数（详见表1）。

4 结语

综上所述，冬季土建工程混凝土防裂技术的应用和发展进程中，要遵循技术创新发展规律和建筑行业规范，实现大体积混凝土防裂技术向规范化、技术化的再造和升级。通过严把质量关、强化施工管理等措施的实施，确保冬季施工条件下混凝土裂缝控制技术的应用实效。同时在建筑工程混凝土防裂技术技术综合管理模式的框架下，着眼于防裂技术应用的整体性，多方位、多交叉地开展冬季大体积混凝土土建项目内的防裂施工技术研讨，确保冬季大体积混凝土项目质量和工程控制，为土建工程在冬季等气候条件下的施工发展实践支撑和技术储备。

参考文献：

[1] 李建雄，滑杰，马磊，周立，柴木叶. 高层建筑基础底板大体积混凝土冬季施工技术研究与应用[J]. 土木工程，2017，6（02）：179-185.

[2] 张亚琴，张成斌，田坤，李雪坡，程慧. 大体积混凝土严寒地区施工中的温度及裂缝控制措施[J]. 石油天然气学报，2018，40（03）：46-50.

[3] 李建忠. 大体积混凝土冬季施工质量控制[J]. 山西建筑，2008，34（29）：245-246.

[4] 罗时勇，蒋科，高志扬，陈群山. 大体积混凝土冬季施工质量控制技术[J]. 建筑工程技术与设计，2016，（12）：274-275.

[5] 李克边. 大体积混凝土冬季施工质量控制[J]. 世界家苑，2011，（7）：19-20.