大体积混凝土温度控制分析

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发布时间：2021-09-09

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大体积混凝土温度控制分析
张喜磊
(中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳 111000)
[摘要]大体积混凝土裂缝防治是建筑施工的重点，同时也是控制的难点。近年来随着各类施工技术混凝土的引进，大体
积混凝土裂缝防治已取得一定成效。由于混凝土温度差异导致的裂缝问题占据重要因素。如何有效控制混凝土浇筑及养护过程
的温度变化是大体积混凝土裂缝防治的重点。
[关键词】建筑施工；大体积混凝土；温度控制；裂缝防治
[中图分类号]Tu 755．7 [文献标志码]B [文章编号]1001 523X (2016)09—0167—02
Analysis of Temperature Control for M ass Concrete
Zhang Xi—lei
[Abstract]Large volume concrete crack prevention is the focus of building construction，but also is the dificulty of contro1．In
recent years，with the introduction of various types of concrete construction technology,large volume concrete crack prevention has
achieved certain results．The cracks caused by temperature differences in the concrete occupies an important factor．How to efectively
control the temperature change ofconcrete pouting and curing process is the key point ofmass concrete crack prevention．
[Keywords]building construction；mass concrete；temperature control；crack prevention
这几年我国经济及城市化建设发展迅速，大力筹建各类公
共设施建设为日益增长的物质文化需求提供了必要物质条件。
地铁站地板施工、桥梁承台施工均涉及大体积混凝土施工技术。
随着我国建筑规模的加大，大体积混凝土施工已成为目前建筑
施工的重点控制对象，控制大体积混凝土施工过程中的质量有
利于提高建筑主体施工质量控制。经大量施工数据分析，大体
积混凝土裂缝的产生基本是由温度控制不合理导致内外温差大
造成的。因此控制大体积混凝土在施工浇筑过程中温度的变化，
并采取适当的措施减少温度变化对建筑施工带来的巨大影响，
对大体积混凝土裂缝的防治具有重要意义。
1 大体积混凝土概述
关于大体积混凝土的定义，各国都有明确且不同的定
义。如日本建筑学会标准规定的当结构断面厚度大于80cm
以上，并由于水化热引起混凝土内部最高温度与外界气温之
差超过25℃ 的混凝土浇筑物称为大体积混凝土；美国混凝土
协会规定当任意体积的混凝土只要其尺寸大小在混凝土浇筑
过程中须采取措施减小由于体积变形引起的裂缝的均可称作
大体积混凝土。
众所周知，混凝土构造强度大但韧性低，即混凝土虽然
具有较强的抗压性能但其抗拉性能差。因此在大体积混凝土
施工中须具备钢筋增强抗拉、抗剪性能。但混凝土裂缝(尤
其对大体积混凝土来讲)属于施工质量通病，其主要原因是
由温度差异造成，严重影响钢筋混凝土结构寿命，因此只有
严格控制混凝土温度裂缝，才能使钢筋混凝土构筑物具有较
强的稳定性。
2 大体积混凝土温度裂缝产生原因及分类
2．1 水泥水化热的影响导致大体积混凝土裂缝产生
水泥在凝结过程中产生水化热是不可避免的，对于大体积
混凝土结构由于体积大，断面层厚，水化热聚集在混凝土内部
不易扩散使得内部温度急剧升高，加之与周围及外部温度差异
大，随着混凝土养护时间的加长，混凝土强度越来越大，内外
温度之间的差异也越来越大，使得混凝土结构自身抗拉强度无
法抵抗由于温度升高产生的膨胀应力致使温度裂纹产生。
2．2 外界气温变化导致大体积混凝土裂缝产生
由于建筑施工作业环境的特殊性，施工受各类天气等因素
收稿日期：2016q)5—17
作者简介：张喜磊(1982一)，男，吉林德惠人，工程师，主要研究
方向为桥梁工程、房建工程。
的影响多，大体积混凝土受外部环境的影响大。水化热的升温
及散热的不均匀，当外界温度较高时，混凝土结构温度也较高，
如遇外界环境骤降，由于散热的不均匀性导致外界与混凝土内
部产生温度梯度，表面混凝土的收缩及内部混凝土由于高温的
膨胀使得混凝土抗拉应力不足以抵抗膨胀应力致使产生混凝土
表层开裂，严重者能导致贯穿裂纹，使混凝土强度受到重大影
响，甚至造成工程返工等情况发生。
2．3 混凝土收缩变形导致大体积混凝土裂缝产生
随着建筑规模的扩大及机械化程度的加大，泵送混凝土浇
筑已成为目前施工主要趋势。采用这种方式，要求混凝土流动
性较好(坍落度较大)，但选用好的流动性意味着混凝土抗裂
能力较差。由于混凝土中水分含量的增多导致混凝土浮浆量增
大。而减少水灰比，降低水化热是控制混凝土内部温度升高的
主要方法。水泥凝结过程中的体积变形会随水分含量的增多而
加大；由于混凝土收缩变形产生的应力使裂纹产生。
3 大体积混凝土温度控制与裂缝防治
大体积混凝土施工属于一项系统工程，其温度变化及裂
纹控制受到多方面因素的影响，因此施工企业在施工过程中
应做好各方面的管理与把控，杜绝由于温度变化导致的裂缝
产生，给项目工程造成重要的影响。
3．1 合适的原材料及正确的配比有利于温度裂缝的防治
混凝土原材料的选择及合理的配合比是控制温度裂缝产
生的基本方式。首先水泥的种类选择及添加的数量对温度裂缝
的控制具有重要作用。为防止水化热的影响，可选用水化热
低的水泥如矿渣水泥、火山灰水泥等，且通过适当的配合比
降低水泥添加量可适当减少水化热的产生，有利于温度控制。
其次选用热膨胀系数小、含泥量少的骨料并使骨料连续级配，
使用大骨料有利于防止温度裂缝。在大体积混凝土浇筑中可适
当加入一定规格的毛石减少水泥用量及散发热量。
3．2 施工方法及工艺的选择有利于温度裂缝的防治
混凝土浇筑施工中合理的施工工艺可对温度裂缝的防治
起到重要作用。选用分段、分块浇筑的方法有利于水化热的
释放，对裂缝控制具有重要影响；其次控制混凝土浇筑温度
可减少温度应力的产生；再者采用预埋水管对混凝土进行降
温可有效控制混凝土凝结过程中的温度升高；还有选用外蓄
内散的养护措施可在提高表面温度的情况下保障内部热量的
散失，有利于降低温度差。最后控制混凝土的浇筑速度及入
模温度并采取有效措施防止温度突变可对温度裂缝防治起到
保障作用。