高層建筑大體積混凝土溫度的控制分析

【摘 要】大體積混凝土因溫差應力易產生裂縫，是工程施工中的質量通病。本文結合工程實例，研究論證了在施工過程中所采取的一系列切實可行控制裂縫的技術措施，從而保證了大體積混凝土基礎內外未出現裂縫，有效控制并避免了工程質量隱患，具有較強的推廣和應用價值。

【關鍵詞】大體積混凝土；材料選配；溫度監(jiān)控

某高層住宅樓工程，框架剪力墻結構，28層，建筑面積31265m2，基礎為樁基—筏板混合基礎，筏板平面尺寸為28.5m×41.2m，厚度為2.4m，混凝土體積2090m3，混凝土設計強度等級C35，屬大體積混凝土。施工日期為4月下旬，室外氣溫晚上9℃～10℃，白天18℃～20℃。為保證混凝土的質量，控制混凝土裂縫的產生，施工中采取了一系列有效措施，保證了混凝土內外均未出現裂縫，滿足了國家規(guī)范及設計要求。

一、格控制原材料，合理選用配合比

（1）控制商品混凝土原材料。第一，水泥的選擇。考慮普通硅酸鹽水泥水化熱大，對大體積混凝土施工養(yǎng)護有較高的技術要求，因此本工程要求攪拌站必須選用水化熱低，有利于大體積混凝土施工、養(yǎng)護的礦渣水泥。水泥進廠后要及時進行水泥的檢驗和試配工作。第二，粗骨料。采用自然連續(xù)級配的粗骨料，盡可能采用10～30mm級配良好的石子，以減少單位體積混凝土的水泥砂漿量，從而達到減少水泥用量，減少混凝土的水化熱，最終降低混凝土溫度的目的。但要注意石子中不得含有有機雜質，其含泥量應≤1％。第三，細骨料。采用中砂，含泥量應≤3％，粗細度以2.6～2.8為宜。控制細砂以0.3mm篩孔的通過率為15％～30％，0.15mm篩孔的通過率為5％～10％。第四，粉煤灰。為了減少水泥用量，可摻入水泥用量10％的粉煤灰。粉煤灰不但可以代替部分水泥而且粉煤灰顆粒球形，具有“滾珠效應”可起潤滑作用，能改善混凝土可塑性并增加混凝土可泵送性，降低混凝土水化熱。要求粉煤灰的燒失量應＜15％、SO3應＜3％、SiO2應＞40％，并應對水泥無不良反應。第五，外加劑。為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求，在水泥中摻入適量的緩凝型UEA微膨脹劑。（2）混凝土配合比設計?；炷恋呐浜媳葢鶕褂玫牟牧?，通過試配確定。水灰比應≤0.6。砂率應控制在0.4～0.45，坍落度的增加應通過調整砂率和摻用外加劑解決，嚴禁在現場隨意加水以增加坍落度，并控制在14mm左右為宜，由于澆筑需要，混凝土配合比要通過添加緩凝型UEA微膨脹劑將混凝土初凝時間調至4～6小時。本工程混凝土配合比如下表1：

表1 混凝土配合比

二、施工工藝

（1）混凝土的測溫、保溫、養(yǎng)護。根據測溫要求，對混凝土中心溫度及表面溫度進行測溫記錄，隨時掌握溫度的變化情況，以便采取措施控制內外溫差不超過25℃，測溫要求第1～5天每2小時測溫一次；第6～15天，每4小時測溫一次。如連續(xù)3天混凝土中心最高溫度與外界溫度之差小于15℃，則停止測溫。根據測溫記錄，及時畫出日測溫曲線和大體積混凝土測溫變化動態(tài)曲線。測溫工作結束，測溫孔完成使命后，采用灌漿技術，用強度等級相同的細石混凝土填實。根據測溫情況，及時地做好混凝土面的保溫養(yǎng)護工作，如處于春暖季節(jié)，可用一層草簾覆蓋，上罩一層花格布的方法來保溫養(yǎng)護。（2）大體積混凝土裂縫預防措施。大體積混凝土最易出現的質量通病為溫度裂縫。而本方案采用的一系列措施降低了水泥水化熱，則很大程度地減少或避免了可能出現裂縫的內外因素。第一，采用內部循環(huán)水系統(tǒng)，大大降低了混凝土內部溫度；第二，采用低熱礦渣水泥，降低了混凝土中水泥的水化熱；第三，通過添加粉煤灰，既代替了部分水泥，降低了水化熱，又改善了混凝土的和易性及可泵送性；第四，選用級配良好的石子，減少了單位體積混凝土的水泥砂漿量，從而減少了水泥用量，降低了混凝土水化熱，最終降低了混凝土硬化時的溫度；第五，在配合比設計時，優(yōu)先選用低砂率，含石子量相對多的可泵性混凝土，減少水泥用量；第六，在混凝土中，加入一定量的緩凝型UEA微膨脹劑，使混凝土初期產生一定微膨脹，補償干縮和冷縮降溫產生的應力；第七，做好混凝土的保溫養(yǎng)護工作，使內外溫度差控制在25℃之內，避免內外溫差過大而產生溫度應力及裂縫。

由于施工技術方案合理，措施得當，此筏板基礎避免了大體積混凝土施工中易出現裂縫的質量通病，基礎施工質量得到了甲方、監(jiān)理的一致好評，也為最終奪取“中州杯”打下了良好基礎，具有較強的推廣和應用價值。

參 考 文 獻

[1]楊躍．高層建筑施工[M]．武漢：華中科技大學出版社，2004

[2]付茂林．大體積混凝土裂縫的預防[J]．山西建筑．2003（14）

[3]劉名生，師堯夫，劉建明．基礎底板大體積混凝土夏季施工技術[J]．施工技術．2006（11）