摘要：大體積混凝土溫度控制的關鍵在于降低混凝土水化熱以及減小混凝土內、外溫差，避免產生過大的溫度應力，使得混凝土在前期強度較低的情況下不至于受到過大的拉應力而產生裂縫�？刂苹炷�土內、外溫差的主要措施有：降低混凝土入倉溫度、降低混凝土水化熱、混凝土外部保溫以及混凝土內部降溫。

　　關鍵詞：建筑工程,大體積,混凝土,溫度控制,措施

　　前言

　　建筑工程混凝土施工具有取材方便、價格低廉、工藝簡單等優(yōu)點，在現代施工領域占有極為重要的地位。隨著混凝土施工技術的不斷發(fā)展，耐久混凝土、泡沫混凝土、大體積混凝土、碾壓混凝土、無砂混凝土等新工藝逐漸成熟起來�；炷�土因其超強的適用性、可塑性、耐久性等特點，逐漸地成為了倍受施工企業(yè)青睞的建筑材料。

　　大體積混凝土最初在大壩、水庫、船閘等大型水利設施建設中廣泛應用，表現出了非常優(yōu)異的性能，人們在建筑施工過程中總結出了一套完整的技術經驗�，F代工程項目中，各種建筑物、構筑物的形體規(guī)模不斷擴大，除水利工程外，大體積混凝土技術在大型市政、路橋等工程項目中也開始嶄露頭角。

　　1.什么是大體積混凝土

　　所謂大體積混凝土，一般是指結構實體截面最小尺寸大于或等于1.5米的混凝土。這種混凝土結構的表面系數比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內部溫升比較快，當混凝土內外溫差較大時，混凝土容易產生溫度裂縫，影響結構安全和正常使用。按照美國混凝土協會(ACI)的規(guī)定“任意體量的混凝土，其尺寸大到足以必須采取措施減小由于體積變形引起的裂縫時即可稱作大體積混凝土”。業(yè)界一般認為，當混凝土內外溫差預計將超過25℃時，必須采取一定的措施來防止溫度裂縫的產生。這就是大體積混凝土溫度控制的意義所在。

　　眾所周知，混凝土雖然具有較強的抗壓性能但其抗拉性能非常差，必須要配置鋼筋才能獲得較強的抗拉、抗折、抗剪性能�；炷�土裂縫作為一種施工質量通病嚴重地影響著鋼筋混凝土結構的壽命，因為鋼筋只有完全埋藏在混凝土保護層中才能避免被水和氧氣以及其它化學物質侵蝕。這樣，只有嚴格控制混凝土裂縫，對于大體積混凝土來說關鍵是控制混凝土溫度裂縫，才能使得鋼筋混凝土構筑物具有較強的穩(wěn)定、承重和抗?jié)B性能。

　　2.混凝土裂縫是如何形成的

　　混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10 左右，由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，以及運輸和澆筑過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度是不均勻的，存在著許多抗拉能力較低、易出現裂縫的薄弱部位，受到拉應力時容易發(fā)生應力集中從而生產裂縫�；炷�土的脆性和不均勻性、結構不合理、原材料不合格、堿骨料反應、模板變形、基礎不均勻沉陷等都可以導致混凝土產生裂縫。對于大體積混凝土來說，一般情況下溫度和濕度的變化是導致其產生裂縫根本原因。

　　2.1混凝土硬化期間會釋放出大量的水化熱，其內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力;在后期在降溫過程中，由于受到基礎或相鄰結構的約束，又會在混凝土內部出現拉應力;同時，降溫時在混凝土表面也會產生很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗拉能力時，即會出現裂縫，特別是當混凝土初期強度很低的情況下，很容易產生可見或不可見的裂縫，影響混凝土的強度和耐久度。

　　2.2在水泥活性大、混凝土溫度較高或者水灰比較低的條件下，混凝土的泌水明顯減少，在終凝初期混凝土尚處于塑性狀態(tài)，其表面蒸發(fā)的水分如果不能及時得到補充，稍微受到一點拉力就會出現分布不規(guī)則的裂縫。出現裂縫以后，混凝土體內的水分蒸發(fā)進一步加快，使得混凝土迅速出現較大、較深裂縫。

　　2.3混凝土釋放水化熱的時候其內部的水分受熱急劇膨脹、向外滲透，在混凝土終凝初期很容易形成滲水通道、氣孔甚至細微裂縫，破壞混凝土的結構性能，使其受到較小外加荷載時便出現裂縫。

　　2.4混凝土的干縮與混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等密切相關�；炷�土表面受陽光和風的影響，水分損失過快、變形較大，而其內部濕度變化較小變形較小，表面干縮變形受到內部約束，產生較大拉應力，極易產生裂縫。

　　3.如何控制大體積混凝土的溫度

　　為防止裂縫、減輕溫度應力對混凝土的影響，可以從四個方面著手:降低混凝土入倉溫度、降低混凝土水化熱、混凝土外部保溫以及混凝土內部降溫。對于較大規(guī)模的混凝土構筑物，通常需要全面、合理使用這些措施才能達到良好的溫控效果。因為對于大型結構來講，混凝土的缺陷是不能接受、不可修復的，任何準備工作中的疏漏都可以導致難以挽回的損失，包括時間、金錢和質量形象。

　　為了及時、全面了解大體積混凝土的溫度變化情況，施工過程中一般使用埋設溫度感應器的方法對混凝土溫度進行監(jiān)測。通常分三層進行埋設：表層、中心和底層。重點監(jiān)測時期為混凝土澆筑后的前七天，施工經驗數據表明混凝土中心溫度將在第三至四天達到最高，然后慢慢下降，而此時混凝土強度正在成長，措施不當則容易產生裂縫。當中心溫度與表層或底層溫度之差超過25℃時必須采取應急措施來控制內溫升高或外溫降低。

　　3.1降低混凝土入倉溫度。

　　降低混凝土入倉溫度可以直接降低混凝土內部溫度上升的基數，對控制混凝土最高核心溫度效果明顯。拌合混凝土時加冰或冷水、用冷水沖洗砂石骨料，在料場搭建涼棚或使用風冷設備對骨料進行降溫等措施都可以有效降低混凝土入倉溫度。同時，考慮到氣溫影響，應盡量調整到氣溫較低的時段進行大體積混凝土澆筑，如夜間施工。

　　3.2降低混凝土水化熱

　　水化熱主要產生于水泥凝聚時與水發(fā)生的化學、物理反應，水化熱的大小與水泥品種以及水泥用量密切相關。一般可以通過以下幾種方法降低混凝土的水化熱。

　　(1)為降低水泥水化熱，大體積混凝土應選用中水化熱或低水化熱的水泥，一般選用熟料中含鋁酸三鈣和硅酸三鈣較少的低水化熱礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等。低水化熱的礦渣水泥比同標號的普通硅酸鹽水泥的水化熱可減少1/4左右。

　　(2)調整骨料級配、減小其比表面積，同時選擇優(yōu)質原材料、適量使用外加劑，使得混凝土盡可能在水泥用量較小的情況下獲得預期的和易性、強度等性能。另外，使用緩凝劑可以延長混凝土釋放水化熱的時間，使得水化熱出現峰值的時間延后至混凝土強度較高時，從而減小出現裂縫的機會。

　　(3)如果原材料性能和組分不發(fā)生大的變化，一般來說水灰比越大混凝土強度越低。這樣，同樣目標強度的情況下，水灰比越低則水泥用量也越少。因此，適當使用減水劑以及合理控制坍落度對控制混凝土的水化熱也有著重要的意義。

　　3.3混凝土外部保溫

　　對混凝土進行保溫防護可以減小其內外溫差、有效避免溫度裂縫的出現。在實際施工過程中對混凝土的保溫措施簡便易行，通常有如下幾種做法：

　　(1)推遲拆模板時間，利用模板的隔熱效應對混凝土進行保護，以免混凝土表面溫度驟降、產生裂縫。

　　(2)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節(jié)采用保溫板、塑料布、土工布等材料進行覆蓋。

　　(3)對于平面結構可以待混凝土終凝后用熱水進行養(yǎng)護和保溫，由于水的比熱較大，可以長時間保持較高溫度。

　　(4)在條件具備時可使用蒸汽、火爐、溫棚等設施來提高混凝土外表溫度。

　　3.4混凝土內部降溫

　　工程上一般使用預埋冷卻水管的方式進行混凝土內部降溫，通過不間斷地循環(huán)冷卻水來吸收混凝土的熱量。冷卻水管的直徑一般為20-30mm，管間距一般為400-800mm。冷卻水需要從澆筑混凝土時開始循環(huán)，一般保持七天。冷卻水溫度與混凝土核心溫度之差不得超過25℃, 循環(huán)水不得時斷時續(xù)，以免混凝土局部出現溫差過大而產生裂縫。冷卻結束后須對冷卻水管進行灌漿填充，一般采用微膨脹水泥。

　　結語

　　大體積混凝土結構產生裂縫的原因是相當復雜的，以上對混凝土的裂縫與溫度之間的關系以及其防治措施進行了初步探討。如何控制大體積混凝土水化熱升溫和結構物體內外溫差是大體積混凝土能否產生裂縫的關鍵因素。在施工實踐中結合多種預防和處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

　　參考文獻

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