大体积混凝土温度控制与施工工艺

李林钊

【摘要】随着社会经济的飞速发展，越来越多的大型工程正在投入实施建设，大体积混凝土的应用随之极大增多。而在实际工程实施过程中始终存在混凝土出现裂缝的问题，对于现代越来越大体积的混凝土这个问题更易于出现。混凝土体积增大，影响因素更加复杂，其中温度控制和施工工艺是至关重要的影响因素。本文从温度控制和施工工艺方面进行了分析，为大体积混凝土的施工提供了理论依据。

【关键词】大体积混凝土；温度控制；裂缝；施工工艺

TemperatureControlandConstructionTechnologyofMassConcrete

LiLin-zhao

【Abstract】Withtherapiddevelopmentofsocialeconomy,moreandmorelarge-scaleprojectsarebeingputintopractice,theapplicationofmassconcreteisgreatlyincreased.Butintheactualprojectimplementationprocess,thereisalwaystheproblemofconcretecracks,forthemodernmoreandmorelargevolumeofconcrete,thisproblemismorelikelytoappear.Asthevolumeofconcreteincreases,theinfluencingfactorsaremorecomplicated,andthetemperaturecontrolandconstructionprocessaretheimportantfactors.Inthispaper,thetemperaturecontrolandconstructiontechnologyareanalyzed,andthetheoreticalbasisfortheconstructionoflargevolumeconcrete.

【Keywords】Massconcrete;Temperaturecontrol;Crack;Constructiontechnology

【中图分类号】TU755【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2016）24-0176-02

大体积混凝土最大的特点在于其结构尺寸比一般的混凝大很多，这样一来既增加了混凝土中的水泥的使用量，与此同时也极大地增加了混凝土内部的散热途径。大体积混凝土在短时间内散发出来的大量的热量不能及时散发到外部，将极大地增加混凝土内部与外部的温差，从而使得混凝土的内部受到较强的拉应力，当拉应力超过混凝土的最大抗拉强度时，大体积混凝土会出现裂缝。除此之外，影响混凝土出现裂缝的另一个重要的因素是施工工艺，其中包括混凝土内部冷却管的设计与布置，冷却管管内流通的温度较低的冷却水，通过冷却水将混凝土内部的大部分的热量带至混凝土外，有效地降低了混凝土内部的温度，减小了混凝土内部与外部的温度差，避免混凝土出现裂缝的现象。

1.大体积混凝土的温度控制

大体积混凝土出现裂缝现象的原因主要有：受混凝土内外部的温差过大而导致的非结构裂缝和受应力作用而发生的结构裂缝。因此，对大体积混凝土内部的温度进行控制非常重要。大体积混凝土温度控制策略可以从以下主要影响因素进行分析：

1.1混凝土组分

混凝土内部水化反应的放热效应是大体积混凝土因内外部的温差过大而产生裂缝的主要原因，故可以通过控制混凝土组分，选择放热较低的混凝土。尤其对于大体积混凝土，应该选择使用水化速度较慢的、水化热较低的水泥，如矿渣水泥，而不应使用早强水泥。

1.2添加剂的使用

添加剂是混凝土中有着重要调节作用的一种组分，对改善混凝土的性能起着极其重要的作用。使用添加剂可以实现降低水泥的使用量、改善性能等目的。混凝土使用量的降低、性能的改善，对降低混凝土中因水化反应而放出的热量具有极大的作用，这可以从根本上降低因温差产生裂缝问题的可能性。

1.3粉煤灰的使用

粉煤灰在混凝土中的作用与添加剂诸多相似的地方。将粉煤灰加入到水泥之中，使得混凝土内部的放热量减少，从而实现混凝土内部的温度的降低、内外部温差减小的目标，这对于避免混凝土出现裂缝的现象具有一定的成效。但是与此同时，粉煤灰的加入在一定程度上也降低了混凝土的强度，因此粉煤灰的使用量需要严格把控，通过研究寻找最佳添加比例。

1.4环境及温度的控制

受到不同地域和不同季节的影响，周围的环境温度均不相同，因此对混凝土是否发生开裂现象的影响也不尽相同。当外部季节和地域的环境温度较高时，混凝土的水化反应剧烈，反应产生更多的热量，因此此时需要采取有效的降温措施，尽快地将内部的热量传递到外部；当外部季节或者地域的环境温度比较低时，水化反应速率相应减慢，放出的反应热减少，但这在一定程度上也会影响到混凝土的强度，如果此时大体积混凝土受到一定拉应力时极易出现开裂现象，因此需要额外进行养护。

2.大体积混凝土的施工工艺

2.1对大体积混凝土中的冷却管的优化

混凝土内水化反应放出大量的热，同时由于大体积混凝土的体尺寸大，传热较慢。因此造成混凝土内外温差大，从而导致裂缝问题的发生。在大体积混凝土内部装置导热元件可以有效缓解传热问题。

冷却管的换热效果主要受到管径、冷却时间、水流量与温度等多方面因素影响，因此需根据实际工程的具体情况对冷却管进行优化设计，以达到最佳的换热冷却效果。

2.2合理的分层浇筑工艺

大体积混凝土由于其结构尺寸大，在其内部短时间内散发出来的大量的热不能及时传导到外部，极大地增加了内外部的温差。在其内部发生膨胀或收缩的现象时，产生的拉应力就越大，使大体积混凝土出现裂缝的可能性大大增加；此外，由于大体积混凝土体积大，故而不宜采取一次性浇筑这种方法。

2.3监测措施

为了防止因内外部的温差过大而引起的大体积混凝土产生裂缝的现象的发生，除了采取对混凝土的内部的温度进行控制等措施以外，还需要对混凝土内外部的温度进行实时的监测，及时查看温度信息，出现问题及时进行调整。

3.结论

由于混凝土内部受到的拉应力超过其所能承受的最大抗拉强度，导致混凝土出现裂缝。对大体积混凝土进行温度控制，是从根本上降低混凝土内部的产热量，解决因温差过大而产生的混凝土出现裂缝的问题；而在施工工艺上的改进，是对热量的大小及传递路径进行优化，是有效缓解开裂的手段。本文从大体积混凝土的温度控制和施工工艺两个方面进行了详实的论述，对大体积混凝土的工程实施具有一定的借鉴意义和参考价值。

参考文献

[1]王晓伟,行宏,罗少强,等.大体积混凝土浇筑施工过程控制与分析[J].施工技术，2015，44(10)：20-22.

[2]郑小鹰.大体积混凝土施工最高温度简化计算方法改进[J].施工技术，2014(5)：107-110.

作者简介：李林钊（1995-），男，广西贵港人，宁波工程学院土木工程专业学生。