建筑工程高标号超大体积混凝土温控成套技术

牟梦竹 林志

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　　摘要：随着建筑技术的进步与发展，超大体积的混凝土施工也越来越多，超大体积混凝土施工主要的施工的内容有桥梁承台的施工，以及其他的大体积混凝土施工，为了更好地控制混凝土的施工质量，需要对混凝土的施工温度进行控制。本文主要从超大体积混凝土的配比优化以及温度控制方面介绍，供相关人员参考。
　　关键词：混凝土施工;温控技术;高标号
　　近年来，中国的建筑业进行了重大的改革和创新，开始追求可持续发展，健康环保，并出现了混凝土装配式住宅。李广阔[1]指出混凝装配式施工技术可以有效缩短施工周期，降低施工成本，最大限度地发挥环保材料的最佳性能，秦会来等[2]指出，混凝土温控可以减少对生态环境的污染，促进建筑业健康，环保，绿色的长远发展。在一些建设项目中，很多建设项目失败的原因就是没有过多注意施工质量控制，以及施工进度的控制和施工成本的控制，没有充分重视机械设备方面的安全管理。结合实际的施工情况，采取合适的施工管理计划，更新管理方式和办法，优化传统的管理模式，实现超大体积混凝土的温度控制，防治混凝土裂缝的产生。
　　1超大体积混凝土配合比优化
　　1.1配合比设计原则
　　大体积混凝土配合比设计中主要考虑降低水化热，减小混凝土的绝热温升。根据大体积混凝土浇筑经验[1-3]，其配合比设计原则如下：
　　（1）在水泥用量方面，混凝土设计强度等级为C40。在满足混凝土设计强度等级的前提下，混凝土的设计龄期为60d，减少单方水泥用量。水泥用量与大体积混凝土的最高温升有直接关系，降低水泥用量是非常有效的温控措施。
　　（2）掺加粉煤灰、矿粉可以使混凝土水化热在一定程度上延迟释放，对于大体积混凝土的温控极为有利，同时能提高混凝土的后期强度，使混凝土的强度保证率提高，改善混凝土的施工性能[4]。
　　（3）改善混凝土的体积稳定性，提高混凝土的抗裂性能，采取适当地提高骨浆比及粗骨料用量的措施，进而可有效改善混凝土的抗裂能力。同时，在满足强度和施工要求的前提下，采用尽量低的砂率[5]。
　　（4）采用聚羧酸系高性能外加剂，具有减水率高、缓凝时间长等特点，有效延缓水泥水化热速度，推迟水泥水化热出现峰值的时间，降低水泥水化最高温度，使得混凝土分层浇捣时不产生施工冷接缝。
　　1.2胶凝材料水化热
　　大体积混凝土胶凝材料的水化热是进行大体积混凝土温度裂缝控制设计的最主要参考参数，也是控制超大体积混凝土开裂的源头。根据以上设计原则，本文从胶凝材料的水化热研究出发，并在此基础上确定本工程大体积混凝土浇筑用混凝土配合比。为对比不同厂家水泥对水化热的影响，本试验选用了强度等级为P·O42.5金峰水泥A和上海厂水泥B;粉煤灰为洪渤建材提供的Ⅱ级C类灰;矿粉选用沙钢S95级;水化热测试样品水胶比控制在0.48。
　　2混凝土温控及养护方案
　　2.1混凝土内外温差控制
　　为了确保混凝土的质量，防止内外温差超限而产生温度及收缩裂缝，在浇筑和养护期间，对混凝土的内表温度实施每天24小时的连续监测，密切监视温差波动，指导基础混凝土养护工作，严格控制大体积混凝土的内外温差，防止混凝土贯穿裂缝及表面干缩裂缝的产生。测温系统采用建工集团与同济大学共同开发的“大体积混凝土温度远程测控系统”，采用全数字式方式对大体积混凝土水化热过程中温度变化状况进行监测，掌握混凝土的温差波动情况，以指导基础底板的温控措施。
　　增设温控监测设备，加强观测，并作好记录，并根据现场实测情况，及时采取相应的保温措施，把混凝土内外温差控制在允许范围内。大体积混凝土浇筑完成后，要对内部最高温升值、里表温差、降温速率及现场环境温度等进行监测，当实测数据不满足温控指标时，及时调整保温养护措施。由于该工程大体积承台厚4m，一次性连续浇筑混凝土量大。为了防止或控制温产生，在温控工艺上可以采用“保温法”控制，即在混凝土浇筑成型后，通过保温材料（如土工布、麻袋、塑料薄膜、阻燃保温被等）、钨灯或定期喷浇热水等方法，提高混凝土表面的温度，确保混凝土降温速率减慢，以控制里表温差，从而防止混凝土因温差过大引起变形而产生的温度裂缝。
　　2.2混凝土浇筑控制
　　大体积混凝土分层或分块浇筑，以降低混凝土内外温差。一般在第一层混凝土还未初凝时，再浇筑上一层。在超大体积混凝土施工中，灌浆材料必须均匀以确保施工质量。在灌浆过程中，工作人员应根据实际施工需要控制拌料量，并控制拌浆，以免改变拌浆的性能，不影响工程质量。在注浆作业中，可以通过振动注射位置，使振动杆均匀地振动每个注射部位，避免泄漏现象和振动影响超大体积混泥土施工的质量。同时，有必要准确掌握振动时间并实时监测振动情况。如果有石头下沉或诸如泥浆漂浮在表面上的现象，则必须及时停止振动，以使浇铸部分能够很好地凝结。

　　混凝土养护应考虑大体积混凝土内外温差及混凝土表面的湿度两个方面，前期在大体积混凝土水化热达到峰值前应主要考虑混凝土表面湿度损失过快在初凝阶段产生的混凝土表面裂缝，后期应主要考虑内外温差造成内部温度裂缝。
　　在实际施工过程中为防止混凝土在初凝过程中混凝土表面失水过快导致混凝土表面开裂，在大体积混凝土浇筑过程中采取边收面边覆薄膜的方式进行保护，有效地将混凝土表面的湿度控制在较高的水平，防止混凝土表面水分蒸发导致开裂，薄膜要上下错开，搭接压紧，搭接宽度不小于100mm。浇筑完成混凝土强度达到1.2MPa后在底板、顶板混凝土薄膜上铺设双层棉毡保温。棉毡要上下错开，搭接压紧，形成良好保护层，搭接长度不小于100mm，在铺设棉毡时避免破坏下部的薄膜导致局部位置混凝土表面失水过快。
　　2.3现场温度实际监测
　　在混凝土内部温度接近峰值时应根据实时的混凝土测温结果随时调整养护方式，如局部地方内外温差超过23℃、混凝土表面温度下降较快应立即在相应位置增加棉毡的层数，保证混凝土各项温度指标在预警值以下，当底板、顶板混凝土的表面温度接近大气温度时，撤除薄膜保护层及棉毡保温层，改为洒水养护。对于墙、柱混凝土无条件覆膜的竖向结构采取带模板养护7d即将外立面模板当成保温层，拆除模板后在竖向结构顶部安装花管進行喷水养护。拆模后每日浇水次数日间不少于5次，夜间不少于2次。在实际施工中可在浇筑完成24h后将模板固定装置如对拉丝杆等稍微松动，达到固定装置松而不失效的程度即可，可降低后期拆模难度。
　　3总结
　　在建筑行业中使用混凝土装配式施工技术具有经济和社会优势的双重作用，并且具有科学和环保的建材，缩短施工周期，改善建筑性能和功能以及降低工程成本等应用优势。因此，加强对混凝土温控施工技术的研究具有十分重要的意义。
　　参考文献
　　[1]李广阔.大体积混凝土全蓄水温控施工技术探讨[J].工程技术研究，2020，5（22）：113-114.
　　[2]秦会来，周予启，陈青，吴字，周乐.干热沙漠地区大体积混凝土底板施工温控分析[J].工业建筑，2020，50（11）：190-194.
　　[3]韩磊.桥梁承台大体积混凝土水化热分析及温控研究[J].工程建设与设计，2020（20）：73-74.
　　[4]谭文鹏，王荣兴，赵伟，刘彦杰，徐周朝.基于温差控制的大体积混凝土智能温控系统及方法[J].公路，2020，65（10）：211-215.
　　[5]周万清.大体积混凝土温度场与温度应力的理论研究[D].辽宁工程技术大学，2000.