大体积混凝土基础施工与温度控制技术

　　【摘要】在进行大体积混凝土基础工程施工时，如果温度控制不当，就会使得混凝土在某一区域温度应力集中，很有可能发生裂缝现象。为了预防裂缝这种严重的工程质量问题，我们需要采用合适的骨料级配、设计出比较合理的混凝土配合比，进行合理的施工工艺设计，在后期养护时也要注意方法的科学有效，这样才能够确保大体积混凝土浇筑时不产生裂缝，保障大地基混凝土基础施工的质量。
　　【关键词】大体积混凝土；基础施工；温度控制技术
　　一、前言
　　随着现代建筑的发展，高层建筑层出不穷，因此，高层建筑中广泛使用大体积混凝土的浇筑技术，混凝土浇筑的厚度也越来越大，浇筑的体积很多，都在一千立方以上。大体积混凝土基础工程施工具有严格的工程质量要求，如果发生工程质量问题，带来的后果是灾难性的。因此必须要在施工过程中严格混凝土浇筑的质量要求，大体积混凝土在浇筑过程中由于温度控制不当，容易产生裂缝，很容易发生工程质量事故。
　　二、大体积混凝土基础工程中温度裂缝的产生原因
　　（一）混凝土的内外温差不同导致裂缝产生
　　混凝土在进行操作的过程中，水泥和水能够产生水化反应，这种反应能够放出大量的热量，造成混凝土的温度升高。根据研究资料显示，混凝土在进行凝结硬化时，内部升高的温度可以超过30度以上，水泥在水化过程的前三天范围之内由于水化热反应所释放出的热量约占总热量的一半，在第三天到第五天之内混凝土内部的温度将升至最高值。混凝土自身导热性能较差，如果内部含有大量的热量，就不容易进行散发，这样就能够很容易使得混凝土的内部与外部温差过大。如果温差较大，就会产生温度应力，如果混凝土内部的温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生表面的裂缝。如果混凝土的浇筑厚度越厚、使用的混凝土量越大、单位体积水泥在水化反应所释放出的热量就越多，因此混凝土站内外温差就更大，这样就更容易产生裂缝。
　　同时，在第五天之后，混凝土的内部逐渐开始降温，因此混凝土由于温度降低，会产生收缩反应，当达到地基的外部约束时，混凝土的内部就会产生拉应力，如果混凝土内部的拉力大于混凝土的抗拉强度，那么混凝土内部同样也会产生裂缝。这样内外裂缝进行结合，如果融合在一起，就会产生对于混凝土质量危害极大的贯穿裂缝。
　　（二）混凝土的干缩而产生的地方
　　混凝土在硬化的过程之中，由于表面水分蒸发较快，但是由于分界面相隔的作用，内部水分蒸发比较慢，因此会造成混凝土的内部和外部收缩不均匀，外部体积大于内部收缩的体积。因此在混凝土的外表面容易产生拉应力，如果这种拉应力大于混凝土的抗拉强度，就会使得混凝土表面产生裂缝。对于混凝土的干缩裂缝，影响的主要因素有混凝土的质量、等级、配合比、施工的工艺以及后期的养护条件的等等。
　　（三）由于混凝土的匀质性不同产生裂缝
　　在混凝土进行板和的过程中，由于混凝土的坍落度以及添加剂的种类或者是振捣的密实程度不同，都会使得混凝土发生与匀质变化，容易引起混凝土的弹性模量发生变化，容易在收缩的过程中因为应力集中而产生裂缝。
　　三、大体积混凝土基础工程施工中温度控制措施
　　（一）首先降低混凝土内外温差
　　混凝土的内外温差主要产生的原因是由于混凝土内部水泥水化热的释放热量不同引起的，因此要对于水泥进行合理的配比，在施工过程中优先使用水发热比较低，安全性能比较好的水泥。同时应该在满足結构功能强度的条件下，尽量减少水泥的使用量，这样能够尽可能的降低水泥在水化反应中释放出的热量。根据研究表明在同样的等级之下，矿渣水泥的水化热反应中所释放的热量比硅酸盐水泥要低很多，而且矿渣水泥凝结硬化比较慢，水化热释放出热量的速度也比较慢，并且热量释放比较均匀，因而可以有效延迟释放热量的高峰。在进行大批混凝土浇筑时，我们优先推荐使用矿渣水泥。但是由于早强水泥释放热量比较快，因此尽可能不要在大体积混凝土基础工程中使用，而且一般水泥的用量不要超过四百五十千克每立方。
　　其次，我们可以在混凝土的碎石和沙子上喷水，进行冷却搅拌，或者是直接用冰水进行搅拌混凝土，那就能够有效减少混凝土初凝的温度，达到对于混凝土的降温效果，从而缩小混凝土内外的温差。
　　最后，在施工过程中尽量把大体积混凝土的浇筑作业在较低的温度下进行，在夏季作业时，我们尽量在夜间进行大体积混凝土浇筑，这样就能够有效降低浇筑的温度，同时，我们要按照现场施工条件的不同合理的选择一次浇筑混凝土法、分段浇筑混凝法、分层浇筑混凝法。在施工现场以及设计标准许可的情况下，我们可以将混凝土中参入大概相当于自身体积25的毛石，这样就可以减少混凝土中水泥的用量，同时它还可以吸收混凝土释放的一部分水发热量，达到节约混凝土以及减少温度应力的作用，有利于缩小混凝土内部和外部的温差。
　　（二）降低混凝土的干燥收缩应力
　　降低混凝土的干燥收缩应力，首先我们可以选用级配比较好的混凝土，这样能够使得混凝土达到很好的和易性，这种混凝土能够有效减少施工过程中水泥的用量，就可以减少水分的泌水以及收缩作用。
　　同时我们可以在后期采用合理的养护方法，防止混凝土的失水，还可以起到控制混凝土内部外部温差的作用。对于大体积混凝土的养护，我们可以采用降温养护法或者是保温养护法。降温降法主要是在混凝土进行浇筑成型以后，利用洒水或者是喷水的方法使得混凝土的表面进行适当的降温，有助于减少混凝土中水分的散失，从而缩小内部和外部温差。
　　【参考文献】
　　〔1〕早龄期混凝土结构的温度应力分析〔J〕。王甲春，阎培渝。东南大学学报（自然科学版）。2005（S1）。
　　〔2〕大体积混凝土浇筑温度裂缝的控制〔J〕。王笑冰，郑大为，徐志伟。辽宁省交通高等专科学校学报。2005（03）。
　　〔3〕大体积混凝土裂缝的形成与预防初探〔J〕。王强，杨智良。安徽建筑。2005（04）。