万振东、闫茂磊、曹晓锋
中国建筑第六工程局有限公司 海南省 三亚市 572000
摘要:目前建筑行业发展十分快速，随着高层建筑、超高层建筑的迅速发展，大体积混凝土应用越来越多。然而在应用过程中，大体积混凝土在固化过程中将会释放大量水化热，进而产生温度裂缝，影响结构质量。结合具体工程，分析了混凝土配合比设计要点，并对高层建筑大体积混凝土施工工艺和温控措施进行了分析与探讨。
关键词:高层建筑;大体积混凝土;温控措施
引言
当前我国的建筑事业飞速发展，尤其是房屋建筑工程的规模越来越大、建筑体积也越大，显著的推进了城市化的发展进程。大体积建筑的出现可以在一定程度上体现出一个地区的经济发展情况，目前很多的施工单位在利用大体积混凝土施工技术方面较为成熟，不过在大体积混凝土结构施工中还存在一些问题，其中包括了施工管理问题以及施工技术问题，如果不加以解决将会导致裂缝出现，甚至更为严重的后果。为了保证施工质量与施工效益，需要对这些存在的问题分析和解决，及时采取预防措施，这样才能实现我国建筑事业的进一步发展。
1大体积混凝土工程施工过程中存在的问题
混凝土建筑中较为常见问题一个是部分混凝土结构会存在裂缝。大体积混凝土由于自身体积较大，因而其受力强度相对较高。因此外载负荷或其他作用力大的体积混凝土结构产生的影响较小，产生裂缝的可能性也相对较小。但其产生裂缝的主要原因往往是在混凝土结构硬化这一过程中，由于混凝土自身的性质，常常会产生收缩作用，水泥水化的过程中水蒸发吸热，导致混凝土结构在冷却凝固的过程中，环境温度会产生变化。这一变化会使大体积混凝土结构自身产生温度应力与收缩应力，上述内容便是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因。
1.1设计方案或施工操作不当
在施工过程中由于结构特殊而容易造成应力集中的位置，例如转角部位或者截面突变的位置，常会存在设计缺陷，或者在对外约束形式处理不恰当，针对这些问题，相关设计人员在这些特殊的位置在设计方案的过程中应投入更多注意力。另一问题则为由于混凝土的配比设计不合理，常会导致混凝土的收缩变形效果与预想方案中的形状差异较大，或者抗拉强度较低的问题。而在施工过程中，由于施工养护技术不成熟，对检测养护方面重视力度不足等问题往往也会造成大体积混凝土产生裂缝。
1.2水泥中水分蒸发化热的影响
根据混凝土冷凝的物理原理和混凝土化学成分原理，凝固过程中的水化过程由于其产生大量的水化热，该部分水化热量是混凝土的内部温度不断变化并且呈上升趋势的主要原因。并且由于大体积混凝土的体积较大，热量难以透过厚厚的混凝土层而散发，则会导致建筑结构中心温度高，而表面温度较低的状况。根据力学和热学的相关原理，若温度差为内高外低的状况则会导致混凝土表面产生拉应力，内部产生压应力，最终导致大体积混凝土的形状与预设方案有所出入，并且容易在混凝土表面产生裂缝。
1.3混凝土收缩变形产生影响
混凝土的硬化过程常常会伴随着一定的体积收缩，而这一收缩过程则会使其内部产生一定的收缩应力。根据物理力学定理可知，当混凝土结构的抗拉强度小于收缩应力时，则会使混凝土结构中产生收缩裂缝。根据相关经验以及知识原理，大体积混凝土结构主要存在五种收缩变形问题，即凝缩变形、干燥收缩变形、冷收缩变形、自身收缩变形与碳化收缩变形。
2相关技术要点与解决策略
2.1对材料进行严格筛选
进行大体积混凝土施工之间需要施工单位对材料进行管理，保证施工材料足够，施工人员还要对混凝土分类，根据施工实际情况计算出混凝土的需求量。在配置混凝土的过程中主要是利用马歇尔体系的级配系数，之后合理调整。在选择大体积混凝土的过程中需要注意，对于水泥的选择来说，可以根据实际情况选择矿渣水泥和硅酸盐水泥，需要根据施工标准选择材料，主要考虑到降低混凝土的水化热，如果水泥的细度不足需要及时处理。在保证混凝土的强度基础上将水泥的含量控制在合理范围内。在配比的过程中可以适当加入化学药剂提升混凝土的性能，比如加入煤灰可以延缓凝固时间，让凝固的时间变长，避免快速凝固升温。借助粉煤灰可以提升混凝土结构的流动性。对于骨料的利用也十分关键，一般需要在混凝土中加入的骨料比例为80%，以清洁程度较高、岩石弹性较小的骨料为主，要求粗骨料的粒径较大。在本工程中，混凝土采用厦门市智欣建材集团有限公司提供的商品混凝土，混凝土原材料及配合比设计等资料均齐全，混凝土强度符合设计要求。
2.2采取科学合理的设计方案
当前我国社会不断发展，高层建筑物已遍布于城市的角落，由于高层建筑的数量不断增加，对于大体积混凝土的施工工艺要求也在不断提高。因而会导致设计强度随着相关需求而不断提高。在进行相关设计方案策划中，应考虑在大体积情况下干扰因素的影响程度，比如大体积的水泥泥土建筑物中，水泥的用量过大则会导致混凝土水化热的升高。因此在设计过程中则应采取科学有效的方式解决这一问题，使混凝土的内外结构温差<30℃。且大体积混凝土结构应采用强度等级在C20-C30的范围内混凝土材料。采用上述方法能够有效地确保混凝土在大体积的情况下也能具有良好的工作性能，并且在一定程度上降低混凝土中的需用水量。
2.3体积混凝土的温控措施
在水泥水化热作用下，大体积混凝土内部温度增高，由于施工气温在0℃～8℃，混凝土内外温差过大，将会导致温度裂缝大量出现。结合本工程实际情况，可采用以下大体积混凝土温控措施。1)混凝土浇筑入模温度的控制。大体积混凝土施工过程中，须合理控制混凝土浇筑入模温度，尽可能做好保温工作，防止出现混凝土温度在5℃以下的情况。2)分层法施工。混凝土浇筑过程中，应采用分层法进行施工，一层一层浇筑，直到顶部。3)混凝土养护施工。在本工程中，核心筒筏板、外框柱下条基础为此次浇筑的重点，为避免混凝土内外温差过大，可采用2种方法进行温控处理。(1)保温养护。通过养护方式，在完成浇筑施工后，做好混凝土表面保温、保湿作业，一般情况下，可将塑料薄膜铺设于其上，或铺设彩条布等，保证覆盖时间充足。待浇筑和振捣混凝土时，一般也须先覆盖浇筑、振捣的部位，随后向后进行一步一步覆盖，保证覆盖面积满足施工要求。(2)冷却水循环降温。为了合理控制混凝土内外温差，也可通过冷却水循环降温的方式达到温控效果，这种方法可将其内外温差控制在25℃以下。该温控措施须进行混凝土表面2周养生，在此期间必须随时检查养护效果，保证混凝土表面始终处于湿润状态。
结语
综上所述，大体积混凝土结构施工技术为促进我国建筑事业的发展起到了巨大的推进作用，今后利用该项技术的工作中，需要对混凝土配比、温度控制等加强管理，做好后期的养护工作，最终打造高质量工程，促进行业的可持续发展。
参考文献
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