大体积混凝土水化热温控技术探讨傅俊

大体积混凝土水化热温控技术探讨傅俊

傅俊

中交四公局建筑工程有限公司云南省昆明市650200

摘要：大体积混凝土温控施工中，监测混凝土浇筑温度是控制施工质量的重要举措，可以方便施工人员及时掌握温度控制数据，从而结合数据优化温度控制措施。在大体积混凝土施工中，做好施工现场监测，可以达到防裂、温控的效果，提高施工过程的信息化、自动化水平。如果温度控制措施不合理、不满足温度控制要求，则应该采取相应的补救方法；如果混凝土浇筑温度满足温度控制要求，则应该适当减少温控措施，避免浪费资源。

关键词：大体积混凝土；水化热；温度监控；温度裂缝

1引言

随着我国建筑工程的投资增加，越来越多的建筑工程出现，建筑行业也取得了很大程度上的发展，这样的发展不仅仅是时代的一个重要的象征，更是我国经济、科技、技术飞速进步的重要彰显。大面积混凝土都用于这些建筑施工中，各种“豆腐渣工程”引发的安全事故问题让人们必须重视在整体的大体积施工工程过程中的裂缝问题。就目前的研究现状而言，分析出产生问题的原因有两方面：一方面，主要是混凝土发生“水化作用”，所形成的热量与建筑表面温度产生温差，进而造成应力现象；另一方面，主要是大体积混凝土建筑本身的结构问题，其自身的相关质点形成一定的影响作用，进而造成裂缝问题。为了保证建筑工程的质量，必须加强对混凝土裂缝产生的原因探究，根据其中的问题提出改进措施。

2体积混凝土裂缝原因

2.1混凝土的收缩

对于混凝土结构收缩问题而言，最主要的原因是在其内部存在着一定数量孔状结构。通常情况下，这种孔状结构会蕴含相应的水分，如果温度提高导致水分流失，孔隙就会收缩，这也是混凝土结构的收缩。混凝土结构中水分的蒸发导致了混凝土的结构发生变化，这也是大面积混凝土裂缝的原因之一，也叫“湿变形”。

2.2外界气温变化

当客观环境的气温变化较大，也会影响混凝土的表面而导致产生裂缝。外部温度如果过高，混凝土的浇筑温度也会上升。混凝土内部的材料是绝热性材料，内部温度变化慢，如果外部温度变化过大，则容易因为内外的温差大，导致混凝土内部结构变形。早期的混凝土强度和刚度都较小，在后期强度和刚度的增加，令混凝土结构本身造成一定程度的作用力，这样的受力结构，将会直接造成建筑裂缝问题的产生。

2.3约束条件

约束条件中，对混凝土产生作用力的条件有很多，钢筋元素就是其中之一，其会造成一定程度的应力现象，进而令裂缝形成相应的收束力。在外界温度产生变化的时候，受到配筋的约束，导致外部约束力让裂缝受到约束。由于早期混凝土的弹性模型较小，所以其应力变大，在温度下降的时候，会导致混凝土的抵抗力低于拉应力，从而导致裂缝的产生。

3大体积混凝土水化热温控技术

3.1混凝土的温升控制

在冷却阶段，水的冷却和蒸发会导致大量混凝土收缩，而现有的外部约束不能自由转换以产生温度应力。水泥的水化热引起的温度升高可以降低温差。在防止温度裂缝的同时，降低温度应力是有效的。热源的水泥水化热、混凝土质量控制混凝土结构由于水泥水化热温升,应该选择低热水泥品种,并试图减少水泥的用量,大体积混凝土结构施工选用325#,425#矿渣硅酸盐水泥,实验结果表明,可以减少20%以上的水化热。

3.2浇筑温控措施

如果由于水泥水化产生的热量过多，导致混凝土温度过高则需要对混凝土进行降温处理，首先要做的就是降低水、骨料和搅拌温度，水可以采用冷水，将水温控制在10℃加入搅拌机搅拌，采用冷水搅拌的降温效果最佳，同时还可以对骨料进行搅拌前的降温处理，例如使用喷水雾降温处理措施，如果采用这个办法一定要注意做好排水措施，防止水量过大，降低混凝土质量，搅拌温度则要通过外部降温方式进行，必要时可采用冷却剂对搅拌温度进行降温。其次，可以选择后半夜或者清晨外界温度较低的时候进行浇筑，这样在浇筑的过程中，通过外界可以直接实现对混凝土的降温处理，从而降低了混凝土处理过程中的费用。如果工期紧张，必须要在白天进行浇筑，在浇筑过程中也可以选择搭建凉棚等方式，减少阳光对混凝土的直射作用，降低浇筑温度，并可以对浇筑区域进行喷雾处理，从而降低区域温度，实现降温效果。

3.3浇筑后的温控措施

在大体积混凝土浇筑后，要及时对大体积混凝土进行保温与浇筑养护，当大体积混凝土浇筑完成后，随着水分的蒸发，温度会逐渐下降，但是由于内外温度下降速度不同，就会导致内外温差的变化，形成温度应力。为了有效控制大体积混凝土温度应力，应对外部进行保温，这就需要进行保温层铺设，在大体积混凝土的保温层铺设完毕后，还要根据外界温度对大体积混凝土进行覆盖。一般采用塑料薄膜、砂、土等保温材料，如果上述保温材料无法有效保温，必要时应采用草帘，甚至棉被强化保温效果。在保温材料的选择上，一定要根据温控效果进行精确的计算，确保温度在温控范围内。此外，对于水泥水化热量的控制，还可以通过使用不同标号的水泥提高控制效果，比如采用水化热量低的水泥种类，325号和425号水泥的水化热量就相对较少。

3.4掺加粉煤灰及其他外加剂

实践表明,在很长一段时间内的水泥与粉煤灰混合,可以提高粘塑性混凝土,由于粉煤灰的一些活动,可以代替部分水泥,除了飞灰粒子,有球形玩“滚珠效应”润滑的影响,这些措施可以增加0.315毫米以下的泵送混凝土施工要求细晶粒内容,改善混凝土的可泵性,降低混凝土的水化热。为了适应混凝土滑坡，水泥和混凝土的收缩可以通过增加混凝土中水泥的用量，从而造成混凝土的水化热和混凝土裂缝。必须选择适当的混合物。木质素磺酸钙是一种阴离子表面活性剂，在水泥颗粒上具有明显的分散效应，可以减少水的表面张力。

3.5粗细骨料选择

为了达到工程要求，应充分利用水泥，达到粗骨料的最大尺寸。粗骨料混凝土的质量混凝土结构和柱间距、模板、混凝土浇注工艺的施工有很大的作用，如粗骨料混凝土的自然连续分级，经济的抗压强度可以达到更好的效果，可作为首选。根据施工条件，选用颗粒大小，分级好，设计优化、搅拌、浇注、振动等设计。在粗骨料中，片状颗粒的重量不超过15%。细骨料在中、粗砂中较好，可以降低混凝土的温度，减少收缩。在泵送混凝土的过程中，分级设计应考虑砂率，砂率会影响混凝土的强度，从而降低泵工况下的砂率。此外,沙子和石头的泥沙含量必须严格控制,如果超过规定的泥沙含量,不仅可以改善混凝土的收缩性,同时也能降低混凝土的抗拉强度,混凝土的抗裂性是非常糟糕的,要不断探索,将石头和沙子的泥沙含量控制在合适的范围内。

4结束语

正确有效的温控方案及措施，精细化的混凝土养护等是防止大体积混凝土温度裂缝产生的必要手段之一。综上所述，对于大体积混凝土温度的监测，应提前做好完备的监控方案，温度点的布置应具有代表性。监测过程中应密切关注外部环境温度变化和天气变化带来的影响，里表温差达到预警值应及时采取外部保温措施或内部降温措施等手段进行干预，混凝土的养护要尽早展开且要求全天候精细化养护。

参考文献

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