大体积混凝土冬季施工温度控制养护举措探析

发表时间:2020/10/16   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:赵帅
[导读] 摘要:现阶段,随着城市现代化建设高速发展,大体积混凝土的使用逐渐广泛,并且对施工质量控制提出了更高的要求。
        中建八局三公司徐州分公司  221000
        摘要:现阶段,随着城市现代化建设高速发展,大体积混凝土的使用逐渐广泛,并且对施工质量控制提出了更高的要求。基于此,本文首先分析了大体积混凝土材料的特点以及温度控制方法,其次研究了影响大体积混凝土冬季施工温度控制养护的因素,最后提出了几点有效的温度控制养护举措,希望可以为相关工程建设单位提供一些有用帮助。
        关键词:大体积混凝土;施工;温度控制养护;影响因素;举措
        引言:
        大体积混凝土在冬季施工的过程中,温度控制存在一定问题,由于大体积混凝土散热性能较差,如果温度控制效果不佳极易发生裂缝等质量问题,影响到整体的施工效果。所以,相关的建设单位需要针对大体积混凝土材料的特点以及温度控制要点,选择合理的施工温度控制养护举措,在大体积混凝土散热、浇筑温度以及水泥水化热三方面入手,确保施工质量。
        一、大体积混凝土材料特点以及温度控制方法
        大体积混凝土指的是混凝土结构物的实体最小几何尺寸大于1m的大体量混凝土,在施工的过程中会因为胶凝材料水化热引起的温度变化或者收缩现象而发生有害裂缝。大体积混凝土在高层楼房基础、大型设备基础以及水利大坝等工程建设施工中具有广泛应用,主要特点就是体积大,表面系统相对较小,水泥水化热释放相对集中,混凝土内部温度上升较快,在混凝土内外部温差较大时,就会产生温度裂缝,影响到大体积混凝土结构的安全以及正常使用[1]。在冬季进行大体积混凝土施工时,常用的温度控制举措包括控制混凝土散热、浇筑温度以及水泥水化热等三种,可以有效提高大体积混凝土温度控制效果,减少因为温度变化而造成的温度裂缝,进而提高整体的施工质量。
        二、大体积混凝土冬季施工温度控制养护的影响因素
        从大体积混凝土冬季施工实际情况来看,影响其温度控制养护的主要因素包括混凝土散热温度、混凝土浇筑温度以及混凝土水泥水化热温度三种。一般情况下,大体积混凝土冬季施工的环境温度一般在零下15℃左右,施工环境温度较低,对于施工温度控制的要求较高,对于大体积混凝土施工温度控制养护而言,养护要点在于将混凝土内外部的温度差值控制在一定范围内,避免内外部温度差值过大而发生温度裂缝。尤其是混凝土浇筑温度,与施工环境下的日照条件、气温条件等具有重要关联,需要根据施工现场的实际情况计算混凝土浇筑后的内外温差变化,并采取有效措施降低混凝土浇筑温度,例如加冰操作、使用冷水拌合等。
        三、大体积混凝土冬季施工温度控制养护举措
        (一)科学控制大体积混凝土的散热
        控制大体积混凝土散热是最基础的冬季施工温度控制养护举措,可以使用外部覆盖以及内部降温两种方式进行。其中,在对大体积混凝土进行外部覆盖的过程中,主要目的就是防止混凝土自身靠外的部分温度散失过快,从而导致混凝土内外部温度差值较大,从而会发生不同的形变量,进而出现温度裂缝。因此,在对大体积混凝土冬季施工进行温度控制养护的时候,可以选择适当的外部覆盖保温材料去对混凝土进行保温操作[2]。以基础木模板为例,在对木模板进行温度控制养护时,在混凝土发生水化升温时为了提高保温效果,可以在混凝土顶面采用双层的覆盖保温,先使用塑料薄膜覆盖一层,再使用双层棉被覆盖一层,以此提高保温效果,使得温差在合理范围内。另外,为了进一步提高覆盖保温的效果,还可以使用暖风机、塑料大棚等进行保温操作,降低温差,提升混凝土外部温度,从而避免因为环境温度较低而造成混凝土外部温度过低,或者出现温度骤降问题等。
        大体积混凝土的内部降温则主要是使用25mm管径的钢管作为冷却水管,在大体积混凝土内部沿着厚度方向均匀的布置两道冷却水管,进而使得混凝土内部的水化热可以加速散发,快速降温,保证大体积混凝土内外部温度相近,减少温度差。

另外,针对大体积混凝土冬季施工的温度控制规范和标准,大体积混凝土冬季施工的内外部温差应该控制在25℃以内,如果温差超过这个数值,相关的温度控制养护人员就需要立即进行高压送水操作,增加冷却水流量,加快混凝土内部热量的置换,及时降温。
        (二)严格把控大体积混凝土浇筑温度
        大体积混凝土冬季施工温度控制的关键在于混凝土拌合温度以及以及运输中的温差改变。所以,为了提高对大体积混凝土温度控制养护的效果,需要严格控制好混凝土拌合以及运输中的温度差,进而控制好混凝土浇筑温度。一般情况下,混凝土拌合过程中会产生较大的热量,混凝土温度会发生明显升高,因此需要采取有效措施进行混凝土拌合降温,以此控制好大体积混凝土冬季施工的温度差,保证混凝土施工顺利进行,减少温度裂缝产生。目前,在控制混凝土拌合温度上,经常使用的降温方式是在拌合过程中使用输送管进行淋水操作,或者直接使用冷水进行拌合,也可以在拌合过程中向混凝土混合物中添加冰块,以此冷却骨料等,使得混凝土原材料降温。但是在冬季施工背景下,无法对混凝土原材料进行降温,而是需要使用正温浇筑和搅拌。同时在运输混凝土的过程中,要控制好混凝土的自然温度变化,尽量延长混凝土的散热时间。
        (三)有效控制大体积混凝土水泥水化热
        控制大体积混凝土水泥水化热的操作主要是从控制原材料和配合比两方面入手。其中,大体积混凝土拌合的原材料包括了水、水泥、各种骨料以及外加剂等,需要做好各种原材料的水化热控制。首先,大体积混凝土的原材料中最重要的就是水泥和水,在选择水泥材料时,需要保证水泥材料满足坍落度和强度标准的前提下,尽可能使用具有较低水泥水化热的水泥材料,例如粉煤灰水泥、火山灰水泥或者矿渣等,而在对大体积混凝土进行拌合的时候,可以使用施工现场的可饮用水。
        其次,在选择大体积混凝土骨料时,粗骨料通常需要使用粒径较大的连续级卵石或者级配碎石,进而可以减少混凝土拌合过程中的收缩,同时可以降低水泥使用量。混凝土粗骨料的粒径一般在5-31mm规格范围内。而大体积混凝土中的细骨料则主要为中粗砂,为了提高细骨料的砂细度模数,相关的混凝土拌合人员可以使用机制砂和特细砂混合而成的中粗砂[3]。
        最后,在对大体积混凝土配合比进行优化时,需要全面考虑冬季施工现场的实际情况,做好混凝土配比的现场试验,以此确定混凝土配合比的实际比例,将混凝土的砂率控制在0.4-0.45范围内,以此保证大体积混凝土配合比的科学、适用。需要注意的是,大体积混凝土冬季施工的温度控制养护需要在保证施工质量的前提下,尽可能地增加混凝土强度,并且要满足相应的泵送条件,可以根据使用情况适当降低砂率,进而科学降低混凝土的坍落度以及单位体积混凝土的水泥使用量。
        四、结论
        总之,大体积混凝土冬季施工温度控制养护对于工程项目整体施工质量起到关键作用,需要从工程实际出发,找到影响施工温度控制养护的因素,制定科学化的施工温度控制养护举措,从而提高大体积混凝土冬季施工效率与质量,减少混凝土裂缝等质量问题的发生,确保工程项目施工顺利进行。
        参考文献:
        [1]马乐,符耀东,雷元新.大体积混凝土施工的养护措施及温度控制[J].佛山科学技术学院学报(自然科学版),2016,34(04):59-64.
        [2]王宗林,孙勇,李国栋.寒冷地区冬季施工大体积混凝土温度控制[J].中外公路,2015,35(05):153-158.
        [3]谌宗文,李建明.大体积混凝土冬季施工温控技术的研究应用[J].港工技术,2018,055(006):96-99.
        作者简介:
        赵帅,1975,男,汉族,江苏徐州,中级职称,本科,研究方向:工程技术。
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