浅谈大体积混凝土在高温环境下施工技术措施

摘 要：大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此，需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。

关键词：大体积混凝土 施工 技术措施 养生 质量

1.概述

大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂，因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素，又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素。比较准确的方法是通过计算水泥水化热所引起的混凝土的温升值与环境温度的差值大小来判别，一般来说，当其差值小于25℃时，其所产生的温度应力将会小于混凝土本身的抗拉强度，不会造成混凝土的开裂，当差值大于25℃时，其所产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，造成混凝土的开裂，此时就可判定该混凝土属大体积混凝土，并应按规范中规定的措施进行施工，以确保混凝土不致开裂，造成工程渗漏等隐患。

2.大体积混凝土在高温环境下的施工技术措施

2.1高温对混凝土拌和物产生的影响

我单位现正在施工的兴隆山污水处理厂土建工程中现有大型钢筋混凝土水池6个，总混凝土量超过 12000m3。由于寒冷，池子有抗冻D250次和抗渗S8的要求，水泥用量350kg/ m3，水灰比小于0.43。多年来，施工都在8~10月高温季节）进行，给混凝土浇筑带来一定困难。

（1）坍落度的损失。一般情况下，施工温度在10~ 300C时的坍落度较佳。在材料和用水量相同的情况下气温每上升10℃，坍落度将减小2cm左右。在高温下，为保证坍落度和和易性，往往要增加用水量，延长拌和时间，以免坍落度失控，外界高温会使混凝土的粘性指数大大降低，拌和时泌水加快，成型混凝土表面的水来不及收光即被蒸发，容易造成混凝土表面大量失水且早凝现象严重。炎热会缩短水泥的初凝时间，给拌和物的装卸、浇筑、铺布、振实、抹光造成困难。炎热季节混凝土下料后，很快粘结在上部钢筋上，表面迅速出现不规则裂缝，养护时间不易掌握，给整个施工进度造成困难。

（2）振捣密实度差。气温400℃时，钢模温度一般在60CC以上，烫手的钢模使倒进的拌和浆来不及振捣即已早凝，拆模后混凝土表面形成蜂窝孔洞，有时抽出振动棒会形成千孔洞，浆无流动塑性，使混凝土的浇筑质量变差，容易形成假凝。浇筑水池混凝土需连续作业，一个大型池子则要连续浇筑两次。拌和时气温高达35℃以上，混凝土在运输至装模的过程中会形成假凝，在车内不易倒出，就是倒出也是较硬的大块，操作时只有加水重新拌和，才能恢复塑性，但含气量已损失过多。

（3）含气量不易掌握。有抗冻、抗渗要求的混凝土对含气量的要求很高，而高温会使拌合物外加剂的含气量波动大，不易控制，造成混凝土的冻融次数不能满足要求。

2.2正确的施工措施

炎热季节浇筑混凝土将造成混凝土毛细管平均尺寸增大，气孔均匀性差，裂缝多，抗冻、抗渗能力差，还可使混凝土的强度损失达40%以上。为保证质量，满足设计强度，防止塑性、高温干缩变形造成的不利因素，最主要应提高混凝土本身抵抗外力的能力。在浇筑混凝土时，除掌握良好的级配外，还必须把好每个环节、工序的质量关，保证混凝土结构的均匀性、密实性和强度，并限制混凝土本身的温度，加快中间环节的施工速度。

正确的施工措施是：

（1）选用水化热低的水泥，且混凝土拌合料的配比要合理。炎热季节施工，应选用水化热低的水泥。但由于水化热低的水泥不能满足水池混凝土的其他条件，试验选用了52.5级普通硅酸盐水泥。现场堆放时加盖了覆盖物，以减少阳光的直晒时间，使水泥的温度不至于太高。

（2）现场搅拌。由于水池的建设地点分散，并有一定的施工场地，加之搅拌机内需经常补充拌和用水自来水水温15~18℃，拌和温度不高，因此采用现场搅拌混凝土为宜。另外，由于运距近，装车后很快就到浇筑点，卸完后即用冷水冲洗车斗，卸料容易，并可降温，这样可使混凝土的人模快，并可尽快振捣。每个施工环节都做到合理紧凑，加快振捣及表面收光工序的施工速度，完活后立即覆盖，以减少曝晒及热风吹。在池壁外部的钢模外侧浇水降温。未浇筑或已浇筑好的外侧都可浇水，这样可降低钢模的表面温度。采用蓄水养护法对混凝土进行养护，即池壁不停喷水，则池底自然也就有水，且养护期不得少于14d。

3.大体积混凝土养护技术控制措施

无论什么混凝土都必须进行养护，养护的目的是给混凝土以足够的湿度，使其处于不受有害应力的状态。在混凝土拌和时所加的水分已足够水泥水化之用，而且还有一定多余的游离水附在表面，由于在常温下空气湿度很低，混凝土内的水分会因大量在表面的水分的蒸发很快而干燥脱水，产生表面收缩裂缝，同时失水太快而导致的干燥还会阻滞混凝土的继续水化，因此混凝土浇筑后应立即采取有效措施防止水分的过早损失和补充不足的水分，必要时还要控制高温下的混凝土表面养护温度，温度的高低严重影响混凝土硬化和强度的增长速度，温度越高水化速度越快，强度增长也越快；反之，硬化和强度越慢，因此混凝土的自然养护与强度的增长有密切的关系。

3.1养护时间的规定

《混凝土结构工程施工质量验收规范》( GB 50204-2002)规定：(1)在混凝土浇筑完毕后，应在12h内加以覆盖和浇水。(2)混凝土的浇水养护日期，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于7d；掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14d。

3.2混凝土的夏季养护

(1)必须在成型后以当时自然气温及表面凝结程度而定，但最迟在12h以内覆盖并养护。(2)在蓄水养护、密封养护、覆盖养护和蒸气养护这4种方法中，蓄水养护的效果最好，如是水池则更应优先采用蓄水。要注意的是，在成型后到允许蓄水这段时间内，应覆盖表面，在不具备蓄水条件时，可采用连续喷射水的方法来养护，但机械设备及用水量太大，成本高，多余水会到处漫流，多不采用。

3.3养护对构件强度的影响

某工程中污水调节池预制的160块4m长C30钢筋混凝土盖板，冬期安装在池顶并勾了缝，由于为确保池子能安全越冬，池内放水并通了少量蒸气养护，少量湿气慢慢侵入盖板。待第二年春季安装管线时，两工人在盖板上直接掉入池中，造成事故。经检查，160块盖板中有29块严重冻酥，占总数的18.1%，其余完好无损。分析原因：盖板预制后，其中的少部分在早期没有及时养护，造成强度很低，使用后经不起多次冻融应力的损害而报废。

4.主要质量控制措施

（1）拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。同时要注意各项原材料的温度，以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂，掺量要准确。

（2）施工现场对商品混凝土要逐车进行检查，测定混凝土的坍落度和温度，检查混凝土量是否相符。同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过3～5h，同时已浇筑的混凝土表面温度在未被新浇筑的混凝土覆盖前不得低于相关规定，浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。

（3）试验部门设专人负责测温及保养的管理工作，发现问题应及时向项目技术负责人汇报。加强混凝土试块制作及养护的管理，试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。

5.结语

为了保证混凝土施工质量在大体积混凝土施工过程中，在优化原材料和施工配合比、采用切实可行的混凝土浇筑方案、做好混凝土养护和测温等方面采取有效技术措施，坚持管理，完全可以让温度裂缝、施工裂缝等质量通病得到有效的控制。炎热季节进行大型混凝土水池的施工时，只要严格按程序施工，严把工序质量关，完全可使混凝土的实际强度达到设计要求。只要认真采取综合措施，及时降低原材料、模板的温度，及时覆盖，就可大幅度减少由高温引起的裂缝，对已出现的不规则裂缝。经蓄水养护后，裂缝的宽度会有一定的减小，且经试水检验没有渗漏水现象。经多次试验，在同样施工条件下制作的混凝土抗冻、抗渗试块的强度，完全达到或超过了设计强度。

参考文献：

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