浅析大体积混凝土的热处理

摘要：在现代大中型工程项目建设中，混凝土作为主要的建筑材料之一，以其优良的性能和成熟的施工工艺，而受到工程项目设计人员和施工单位的喜爱，并得到了广泛的应用和发展。由于部分大中型工程项目建设对于混凝土的需求量较大，并且经常会制造和生产大体积混凝土，因此，大体积混凝土热处理也就成为现代工程项目建设的重点技术问题之一了。本文就大体积混凝土热处理的施工准备工作和施工工艺应用，以及热处理的具体措施和注意事项作以简要的分析。
　　关键词：大体积；混凝土；热处理
　　一、大体积混凝土的施工准备工作及施工工艺的应用
　　在现代建筑行业中，部分大型水利、建筑、交通工程项目根据施工阶段的实际需要，往往需要应用大体积混凝土来完成项目建设。大体积混凝土内的实际温度是一个“由低到高，又由高变低”的复杂变化曲线，也就是说混凝土从浇筑完成后，就形成了一个初始温度——浇筑温度。随着混凝土表面及内部逐渐干燥，同时由于受到水泥水化热的影响，混凝土内部温度在不断的上升，然后通过天然散热或人工冷却，温度才能逐渐下降至标准数值。大体积混凝土块体的实际温升，受到混凝土块体厚度变化的影响，因此，混凝土的温度与绝热温升有一定的差异。根据我国最新公布的水电科学院研究资料表明：水化热温升与大体积混凝土块体厚度有关的系数为f值，这是目前国内作为精确的测定结果了。
　　(一)、大体积混凝土的施工准备
　　大体积混凝土施工前的准备工作，除按一般混凝土施工前必须进行的材料准备、机械难备、技术准备和现场准备外，还应根据其施工的特殊性，做好附属材料和辅助设备的准备工作，如真空吸水设备、水泵、固体冰、冰水箱、测温设备等，尤其要做好施工方案的编制工作。其编制的原则和主要内容如下：
　　（1）、编制的原则
　　在保证建筑物结构整体性原则的基础上，普遍采用分层、分块浇筑的方法，而且要尽量减少浇筑块在硬化过程中的内外约束。分层浇筑的间歇时间也要经过严密的分析和估算，既要满足散热的需求，又不引起较大的约束应力。同时，还要加强养护，严格控制混凝土内外温差，防止产生贯通裂缝，及其他有害裂缝的出现。
　　（2）、编制的主要内容
　　根据大体积混凝土施工减少约束的基本要求，必须严格确定分层、分块的尺寸及层间、块间的结合措施。通过热工计算，确定混凝土的入模温度，及对材料加热或降温的具体措施。确定混凝土搅拌、运输和浇筑的方法，及每小时需要浇筑混凝土的数量。最后，还要制订混凝土的保温措施，明确对大体积混凝土的测温方案。另外要注意保证工程质量、安全施工和消防措施等问题。
　　（二）、大体积混凝土的施工工艺
　　（1）、大体积混凝土的配制
　　大体积混凝土的配制，宜优先采用以自然连续级配的粗集料，细集料以中、粗砂为宜。应严格掌握各种原材料的配合比，其重量允许误差为：水泥、外掺合料±2％；粗、细集料±3％；水、外加剂溶液±2％。同时，粗、细集料的含泥量应严格控制，粗集料控制在小于1％，细集料控制在小于2％。
　　（2）、大体积混凝土的搅拌
　　大体积混凝土的搅拌采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石搅拌，这样可有效地防止水分向石子与水泥砂浆界面的集中，使硬化后的界面过渡层的结构致密，粘结加强，从而使混凝土的强度提高。混凝土的搅拌时间，从全部拌合料装入搅拌筒内起到卸料止。
　　二、大体积混凝土热处理的具体措施和注意事项
　　近年来，在国内许多大中型建筑、水利工程项目施工中，大体积混凝土热处理都是工程技术员重点关注和急需解决的施工技术问题之一。目前，我国在大体积混凝土的热处理中已经逐渐积累和掌握了丰富的工作经验，但是存在的问题和弊端也是不可轻视的，往往就是由于忽略了施工中一些细微技术问题的存在，而导致工程建设项目的整体失败。工程项目施工中，在生产装配式混凝土、钢筋混凝土等大体积混凝土制品和结构时，必须采用混凝土拌合物预电加热的施工工艺，也就是人们常说的大体积混凝土热处理。
　　由于在大体积混凝土热处理前，不必再作任何养护处理手段和措施，因此，大体积混凝土热处理与其他建筑材料的热处理方法相比，大大缩短了热量达到混凝土恒温期所需要的时间，从而有效缩短了大体积混凝土热处理的持续时间。由于缩短了大体积混凝土热处理时间，提高了模型周转作业线的生产能力。同时，由于减少了蒸汽消耗和作业线生产能力的提高，而使产品产量增加，从而降低了生产成本。另外，在大体积混凝土热处理过程中，有效减轻了新浇筑混凝土在热处理时出观的结构变形现象，改善了大体积混凝土和钢筋混凝土制品和结构的质量。
　　为考察预电加热的效果，国内相关专家、学者，以及建筑行业主管部门在某建筑材料厂进行了用预电加热拌合物浇注制品的试生产。新浇筑制品的热处理在坑式和隧道式蒸汽养护室内进行。采用工业频率的交流电子热混凝土扑合物。拌合物在柠制的带电极装置的混凝土分配机内加热。把加过热的扑台物浇灌入模，在振动台上振实。然后用赵重机把脱模制品移入坑式蒸汽养护室，作下步热处理。大体积混凝土在装入蒸汽养护室期间降温，造成非生产性损失。采用这种工艺浇筑制品时，混凝土热处理时间的缩短不明显，因为原来的生产组织没有变更。由于制品在坑室内热处理而”缩短了时间，大约可节约蒸汽10％。
　　对拌台物预电加热的效果如此之低，原因在于；用起苞机放入和取出制品所耗之时间太长，包括大量手工劳动所耗之时间，此外，坑室热处理的工艺过程难以机械化和自动化，首先难以建立机械化和自动化的流水作业线。为更合理地利用拌合物预电加热的效果，必须完善制品生产土艺。任务是研制出高效率的流水作业线，工艺过程实行机械化和自动化，以期获得热损失最小的优质混凝土。
　　总结：
　　大体积混凝土热处理技术的科学发展，必须坚持与时俱进的精神。大体积混凝土热处理技术要在不断摸索、研究的过程中，以创新的形式向前大步发展。大体积混凝土热处理技术作为现代工程项目建设中技术应用的一个重要学科和门类，它在很多方面与其他建筑行业的施工技术是相通与互补的，但是同时它也有着自己的显著特点。大体积混凝土热处理技术的科学发展涉及到建筑技术、施工技术、安全管理等诸多方面的技术问题，所以其创新发展决不能是片面的创新，而是要全方位、立体化、多角度的创新发展，这样才能符合国内大中型工程项目建设的施工要求。同时，面对我国大体积混凝土热处理技术人员不足和整体水平较差的现象，全面提高我国大体积混凝土热处理技术人员的综合素质也必将成为推动工程项目建设工程行业可持续、科学、和谐发展重要手段之一。
　　
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