超高层建筑大体积混凝土施工温控技术优化研究 

大体积混凝土是超高层建筑的核心结构材料，在建筑向着更高、更复杂方向发展的背景下，其施工过程的温度控制成为工程建设的关键环节。这类混凝土因水泥水化热释放集中、内部散热缓慢，易形成较大温度梯度，引发温度应力，造成结构出现裂缝，建筑技术的进步，使大体积混凝土施工温控的要求不断提升，需要从材料选择、施工工艺、监测方式等多方面开展技术优化，构建更为科学、高效的温控体系。

一、超高层建筑大体积混凝土施工温控技术中存在的问题

（一）温控监测的实时性与精准度不足

温度监测所采用的传统人工预埋温度计方式，有着监测点数量有限的明显缺陷，数据采集环节也存在一定的滞后性，混凝土内部的温度变化规律因此无法被全面反映。当温度出现异常状况时，既不能及时发出预警信息，也难以快速调整温控措施，温度应力便在混凝土内部不断累积，给结构稳定性带来潜在的威胁。

（二）材料配比的适应性较差

超高层建筑施工所用的混凝土，需要满足高强度、高流动性等多方面的性能要求。传统以水泥为主要成分的胶凝材料体系，水化热释放量较大，且与新型外加剂的兼容性不够理想，导致其很难在确保混凝土力学性能达标的同时，实现低水化热的控制目标，不能很好地适应超高层建筑施工的特殊需求。

（三）温控措施的针对性不强

不同施工阶段的混凝土，呈现出的温度变化特征有明显差异，浇筑初期的水化热升温阶段、中期的降温阶段以及后期的稳定阶段，都需要与之相匹配的温控策略。但目前实际采用的温控措施，多为统一的模式，没有根据温度变化的动态过程进行相应调整，使得温控工作缺乏应有的针对性，最终造成温控效率处于较低水平。

二、超高层建筑大体积混凝土施工温控技术优化方向

（一）材料配比的复合化优化

近年来，大体积混凝土的温控技术研究，已经成为工程界关注的焦点，混凝土内部温度的快速上升和温度梯度的增大是裂缝产生的主要原因，建议通过优化混凝土配合比以及采用冷却技术进行控制。保温材料的选择和实时温度监控系统对于有效控制温度裂缝至关重要，研究通过实验验证了不同材料的导热性对温控效果的影响。水泥所具有的水化热释放特性，使其成为影响温控效果的关键因素，其品种与用量的选择对最终的温控质量有着决定性作用。在确保混凝土强度能够稳定达到设计标准的前提下，通过减少水泥用量并适当提升矿物掺合料的比例，可有效降低水化热的产生。矿粉、粉煤灰等常用的矿物掺合料，具备替代部分水泥用量的能力，可对混凝土的和易性与耐久性产生积极改善作用，且这类掺合料自身的水化热水平相对较低，能显著降低混凝土内部的温升幅度，为温控工作奠定良好基础。借助正交试验方法，能够对矿物掺合料的最佳配比进行精准确定，让不同掺合料各自的性能得到充分发挥并形成互补，在有效降低水化热的同时，保证混凝土的各项力学性能不会受到负面影响，掺入新型缓凝型减水剂可对水泥水化反应的时间进行延长，使热量释放的速度得到有效减缓，避免在短时间内出现热量过度集中的现象，降低混凝土内部的温度峰值，减少温度应力产生的可能性。

骨料的级配优化在提升温控效果方面所发挥的作用同样不可忽视。选择连续级配的骨料能够有效减少骨料之间存在的空隙率，降低水泥浆体的用量，一定程度上也能减少水化热的产生量。粗骨料采用连续级配，细骨料选用中砂，同时将砂率严格控制在合理的范围之内，明显改善混凝土的密实度，提高混凝土自身的导热性能，加快内部热量的散发速度，使混凝土内外的温度差始终保持在合理水平，避免因温差过大引发裂缝。

（二）施工工艺的动态化调整

分层浇筑工艺的优化实施，需要与混凝土的初凝时间以及温度变化特征进行紧密结合，采用“分层推移式”浇筑方法，将每层浇筑的厚度控制在合适的范围之内，保证相邻两层浇筑的间隔时间不超过混凝土的初凝时间，有效避免施工缝的产生，保障混凝土结构的整体性不受破坏。在每层混凝土浇筑完成之后，及时采用二次振捣工艺，可将混凝土内部的气泡有效排出，提高混凝土的密实度，减少因孔隙存在而导致的导热性能下降问题，让混凝土内部的热量能更顺畅地传递出去，提升散热效率。

冷却水管系统的布置设计，应依据混凝土结构的形状与尺寸进行个性化规划。对于不同形状的结构，如矩形、圆形等，采用与之相适应的水管布置方式，使水管间距能够与温度场的分布规律相契合，确保散热过程的均匀性，通过BIM 技术构建冷却水管布置的三维模型，对不同水流速度下的散热效果进行模拟分析，能够对水管的布置参数进行优化调整，让冷却系统的散热效率达到最佳状态，充分发挥冷却作用。

（三）监测与调控的智能化升级

采用分布式光纤传感技术，可实现对混凝土温度的实时监测。将光纤传感器预埋在混凝土内部，通过光信号的变化情况来监测温度场的分布状态，能使监测点的间距达到较小范围，实现全断面、高精度的温度监测。传感器所采集到的温度数据，通过无线传输技术发送至监控平台，平台会实时生成温度变化曲线与温度梯度分布图，当监测到的温度超过预设的阈值时，系统会自动发出预警信息，提醒工作人员及时采取相应的应对措施，避免温度异常带来的不良影响。

基于监测获取的数据构建温度应力预测模型，利用神经网络算法，输入混凝土的配合比、环境温度、养护措施等相关参数，并结合实时的温度数据，能对未来一段时间内的温度应力变化趋势进行预测。当预测值接近混凝土的抗拉强度时，系统会自动生成相应的调控方案，如调整冷却水管的水流速度、增加覆盖层厚度等，实现温控措施的智能化调整，避免温度应力超过混凝土的承受能力而产生裂缝，保障结构的稳定性。引入自适应模糊控制算法，可对冷却水管的运行参数进行优化。根据实时监测的温度数据与设定的目标温度，自动调节冷却水管的进水温度与流量大小，使混凝土内部的温度始终保持在合理范围之内。

结束语：

综上所述，超高层建筑大体积混凝土施工温控技术的优化，关键在于从材料、工艺、监测等多维度开展系统创新。复合化的材料配比优化，能降低水化热总量，改善混凝土的热学性能；动态化的施工工艺调整，可适应不同阶段的温度变化特征，提高温控的针对性；智能化的监测与调控系统，实现温度的实时感知与精准调控，提升温控效果的稳定性。

参考文献：

[1] 王习辉, 王涛. 建筑工程大体积混凝土温控措施及施工技术的探讨[J].陶瓷 ,2024(03):228-230.

[2] 李守碧 , 石振 , 罗云彬 , 等 . 大体积混凝土温控研究及施工技术 [J].城市建设理论研究 ( 电子版 ),2023(28):136-138.