大体积混凝土热循环保温保湿养护措施的运用

周光友

摘 要：大体积混凝土由于截面大、体积大，浇筑后由于受水化热的影响，使内部产生温差，在受约束情况下产生收缩变形，导致混凝土结构产生开裂，裂缝过大将导致混凝土的可靠性降低，最终影响混凝土结构的使用寿命。

关键词：大体积混凝土；水化热；温差；收缩变形；开裂；可靠性；使用寿命

中图分类号：TU755 文献标志码：A

0 引言

隨着我国建筑科学的不断发展，计算机技术的应用越来越成熟，施工机械越来越先进，高科技建筑材料越来越普及，一些大型的建筑结构应运而生，大体积混凝土施工技术在现在的工业与民用施工中得到了广泛的运用。

1 大体积混凝土的裂缝成因和类型分析

1.1 水泥水化热的影响

在大体积混凝土施工过程中，裂缝问题的形成必然和水化热存在密切联系，因为水泥的应用必然会导致大体积混凝土结构的内部温度明显升高，进而也就极有可能导致大体积混凝土内部外温度出现较大差异，尤其是在大体积混凝土浇筑完成后的3d～5d时，更是会产生明显变化，裂缝问题随之出现。由此可见，这种水泥水化热带来的影响必然也就极为突出，并且普遍存在于所有大体积混凝土施工中。

1.2 内外约束条件的影响

对于大体积混凝土的施工建设，其出现裂缝问题还和内外约束条件存在着较为密切的联系，这在整个大体积混凝土施工过程中普遍存在。结合这种内外约束条件的变化，一般在大体积混凝土浇筑初期压应力比较小，相应弹性模量小，松弛度比较大，而随着大体积混凝土浇筑完成后的不断变化，其必然容易表现出较为明显的拉应力变化，进而也就容易在大体积混凝土结构中形成较为明显的垂直裂缝。这种内外约束条件的变化同样也和大体积混凝土结构的温度变化存在直接联系，需要予以关注。

1.3 外界气温变化的影响

在大体积混凝土施工中，裂缝问题的出现不仅和结构内部温度的变化存在直接联系，往往还和外界温度变化有关。比如当外界温度过低时，也就极有可能导致相应大体积混凝土内外部温差过大，最终很可能形成明显裂缝隐患。

1.4 混凝土的收缩变形

在大体积混凝土施工建设中，裂缝问题的出现还和混凝土结构的收缩变形有关，因为大体积混凝土结构在长期应用中很容易出现明显水分蒸发现象，进而也就会出现收缩，最终形成较为明显的裂缝威胁。

混凝土裂缝主要有两类：（1）表面裂缝：（2）贯穿裂缝：

2 大体积混凝土裂缝控制措施

2.1 大体积混凝土裂缝控制的设计措施

（1）大体积混凝土的强度等级一般在C30左右。

（2）大体积混凝土的特殊部位应增配构造钢筋来防止裂缝产生及温度应力对混凝土造成的影响。

（3）改善外部约束力。可在基础下面设置缓冲的滑动垫层，如采用刷热沥青或铺卷材等。

（4）有抗渗要求的基础大体积混凝土可采取“后浇带”的方法。

2.2 大体积混凝土裂缝控制的原材料要求

（1）选用低热（C3A和C3S含量低）、低收缩和碱含量小于0.6%的低碱水泥品种。

（2）粗骨料含泥量小于1%，细骨料含泥量小于2%。

（3）骨料选择原则是以自然连续级配粗骨料配制混凝土。

（4）掺加适当的粉煤灰、外加剂等。

2.3 大体积混凝土裂缝控制的施工措施

大体积混凝土的施工控制措施主要是：

（1）控制混凝土入模温度。

（2）采用推移式连续浇筑。

（3）表面采取二次振捣，经过反复多次压光收面后，待混凝土终凝后开始养护。

（4）混凝土采取“热循环保温保湿养护”措施：

“热循环保温保湿养护”综合了冷却法、保温加热法、蓄热水法等优点。其基本原理是：在大体积混凝土中预埋冷却水管，冷却水在大体积混凝土内部传热后用抽水泵将热水抽到大体积混凝土表面进行热水养护，热水在表面养护冷却后再循环进入大体积混凝土内部，通过控制循环水的流量来控制大体积混凝土内外温差，循环水流量的大小与温差监测可也通过计算机来控制。

（1）安装冷却水管：基础模板钢筋安装好后，在中部将φ50金属波纹软管按照“S”型排列在基础内，横向间距0.6m左右，上下排数根据基础大小而定，用铁丝将金属波纹软管绑扎在构造钢筋上绑牢，金属波纹软管的进口和出口分别穿出模板并露出模板一段距离。

（2）安装测温装置：在基础中部每隔2m设置一个测温点，在每个测温点的混凝土浇筑面下0.07m处、中间位置、距离底部0.1m处分别安装测温管，如果用计算机控制就安装温度应变装置。

（3）循环水装置安装：准备容积在1m?的铁水桶作为蓄水池，将冷却水管的进水管口与抽水泵的出水口相连，并在接口处安装一个闸阀。抽水泵的进水口直接放到蓄水池内。冷却水管的出水口直接接到基础表面的一个角上，在基础表面的出水口对角安装一根φ75的溢流管，溢流管流出的水直接流到蓄水池里面。在基础模板制作和安装时，基础周边必须高处基础浇筑面0.1m以上，且模板拼缝应严密，如果不严密可以用防火胶泥封堵。

（4）热循环保温保湿养护：基础收面完成混凝土终凝后，先在蓄水池里加水，然后开启阀门启动抽水机直到溢流管的水回到蓄水池，且蓄水池也有一定高度的水位后停止加水，接下来后安排专人进行测温，在浇筑完的前3天内每隔1h测1次温差，后几天可以每隔2h测1次温差，主要测量基础各个测温点的中间点和表层点的温差，表层点和环境温差，相邻两个测温点的温差，将每个测温点的实测温度做好记录，并绘制出降温曲线。当发现温差值超过25℃要将冷却水进水口的阀门开大，使冷却水管的流速增大以此来降低温差，在冬季如果在最大流速的情况下还不能降低温差，则要采取在基础表面覆盖薄膜等保温措施。当基础降温过快时，可采用减小冷却水流速或者在基础表面覆盖薄膜等措施。如果采用计算机控制，则各个测温点的温度采集、温差的计算、降温曲线绘制由计算机来完成，当温差超过容许值时计算机将报警，也可以通过联动装置自动启动循环泵，以达到降低温差的目的。

混凝土大体积混凝土的养护时间应该适当延长一般都要养护14天以上，在热循环保温保湿养护7天后当基础中间温度与环境温度相差小于20℃后可以停止，以后的养护可以采取洒水养护或者覆盖薄膜养护。

（5）合理组织施工：在施工过程中精心安排混凝土浇筑时间，在高温季节施工时，混凝土浇筑时间尽量安排在夜间进行，白天要有遮阳等降温措施，以减少混凝土温度回升。在雨季要搭设防雨棚。冬季在比较寒冷的地方要搭设保温棚。

结语

综上所述，对于大体积混凝土施工技术的有效应用，其在当前建筑工程中的应用越来越常见，也确实表现出了较为理想的作用价值，但是需要重点围绕相关裂缝问题进行严格控制，确保能对裂缝从各个方面入手进行严格把关，合理运用“热循环保温保湿养护措施”同样有助于裂缝控制，确保施工质量。

参考文献

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