■郭紅濱 ■中鉅建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310016

隨著我國當(dāng)今一直提倡城鎮(zhèn)化發(fā)展，很多城市都開始大興土木建設(shè)。伴隨著的也是大體積混凝土在很多建筑基礎(chǔ)行業(yè)的使用越來越廣泛。尤其在大型設(shè)備基礎(chǔ)和高層建筑基礎(chǔ)厚筏底板中的應(yīng)用尤為廣泛。而很多施工單位針對大體積混凝土的施工技術(shù)研究也不斷完善。但是，也出現(xiàn)了很多施工單位一味的套用經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)手段，對大體積混凝土施工中的檢測、澆筑、保溫等等環(huán)節(jié)放松了監(jiān)管。這也是致使很多施工技術(shù)措施與項(xiàng)目實(shí)際情況不相符合，最終出現(xiàn)一些技術(shù)上的偏差，從而出現(xiàn)了混凝土開裂現(xiàn)象。而我國針對大體積混凝土的質(zhì)量控制一直有著很高的要求，這也就強(qiáng)制性的要求施工單位必須高度重視大體積混凝土的抗裂問題，嚴(yán)格保證施工質(zhì)量。

1 常見的大體積混凝土裂縫形式

常見的大體積混凝土裂縫形式有4 種。分別為泌水現(xiàn)象、干燥收縮裂縫、溫度裂縫及施工冷縫［1］。(1)泌水現(xiàn)象主要是因?yàn)樵诨炷翝仓^程中，上下層混凝土的澆筑間隔時(shí)間過長，導(dǎo)致各分層之間產(chǎn)生泌水層，進(jìn)而影響混凝土層之間黏結(jié)度。(2)干燥收縮裂縫現(xiàn)象主要是由于混凝土內(nèi)部游離狀態(tài)的水分會(huì)在其硬化過程中逐漸蒸發(fā)，而出現(xiàn)的干燥收縮現(xiàn)象。這種收縮力如果大于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)由外及里的干裂現(xiàn)象［1］。(3)溫度裂縫是指由于混凝土在水化過程中會(huì)釋放大量的熱能。這種熱能如果沒有較好的降溫措施進(jìn)行降溫的話，就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部溫差過大，從而形成溫度應(yīng)力。如果溫度應(yīng)力大于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。一般以水泥用量在350～550 時(shí)就會(huì)釋放大約1.75 ×104～2.75 ×104kj 的熱量。這就使得在其基礎(chǔ)上會(huì)增加35℃左右的溫度。(4)施工冷縫是指在混凝土澆筑過程中，沒有把握好分層澆筑的間隔時(shí)間?；蛘呤且?yàn)椴僮魇д`、設(shè)備故障等等原因造成的不能連續(xù)澆筑，從而出現(xiàn)裂縫。

2 影響混凝土裂縫的因素

2.1 混凝土配筋率

在大體積混凝土施工過程中，鋼筋的布置方式和鋼筋率的大小對混凝土因收縮應(yīng)力而造成的裂縫現(xiàn)象影響很大。但是很多施工單位對這一影響混凝土出現(xiàn)裂縫的誘因并沒有足夠的重視。

2.2 澆筑溫度

我國《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中［2］明確要求在室外溫度不能超過28℃情況下沿一定高度均勻上升分段、分層進(jìn)行澆筑混凝土。而在夏天由于溫度很高，澆筑過程中混凝土凝結(jié)也較快。據(jù)有關(guān)資料分析，通常在30℃澆筑混過凝土要比20℃時(shí)凝結(jié)速度快上一個(gè)小時(shí)左右。所以，國外很多國家對夏季澆筑混凝土的溫度有著明確的規(guī)定:日本要求30℃，而美國和德國分別要求在32℃和30℃。一般針對實(shí)測室外溫度及運(yùn)距和轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)、澆筑搗固時(shí)間、混凝土泵送距離可以較好的計(jì)算出合理的澆筑溫度［3］。但是很對施工單位往往會(huì)忽略混凝土入模及入模時(shí)室外溫度。具體參照一下公式。

公式中Tr，Q，W，c，p，m，r，e 的分別是指r 齡時(shí)期的混凝土絕熱溫升;水泥水化熱量(kJ/kg);混凝土水泥用量(kg/m3);混凝土比熱，一般取0.97kJ/kg·K;混凝土密度，一般取2.4 ×103kg/m3;隨水泥品種而異;混凝土齡期(d);常數(shù)2.718.

2.3 溫差控制

在混凝土澆筑完成后，相關(guān)人員要及時(shí)的進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)工作［3］。按照設(shè)計(jì)要求對混凝土進(jìn)行參考?xì)夂蜃兓M(jìn)行控溫工作。如果設(shè)計(jì)資料沒有明確溫度控制參數(shù)，可以參照一般在25℃以內(nèi)。也可以通過參照混凝土配比參數(shù)、水化放熱量、容重、水泥用量、比熱及澆筑厚度計(jì)算出混凝土的絕熱溫升和混凝土內(nèi)部溫度。

2.4 原材料的選用

在原料的選用上:粗骨料宜采用連續(xù)級配，細(xì)骨料宜采用中砂。水泥應(yīng)盡量選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長的水泥。外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。

3 工程實(shí)例

本工程實(shí)例選取地下室底板總面積約4000m2的浙江某國際大廈。其總混凝土量約7000m3;其中主樓約3300m3，面積約1300m2，底板厚2.6m，混凝土強(qiáng)度等級C30。本工程施工要求為連續(xù)性澆筑，且屬于大體積混凝土澆筑［4］。

4 防裂應(yīng)對措施

4.1 溫差控制

我們知道溫差裂縫主要就是因?yàn)榇篌w積混凝土在水化凝結(jié)過程中釋放大量熱能，散熱過程中就會(huì)產(chǎn)生溫差效應(yīng)，則會(huì)導(dǎo)致因溫差引起的混凝土表面干裂。一般我們常說的溫差分為兩個(gè)層面。一種是混凝土內(nèi)部與自然溫度溫差，一種是混凝土內(nèi)部與表面溫差［2］。所以在施工中控制溫差就成了在施工中要重點(diǎn)考慮的因素。本工程將溫差控制在30℃能夠保證質(zhì)量。

4.2 材料選擇

本工程原材料上選用水化熱較小的425#礦渣水泥，同時(shí)混凝土強(qiáng)度采用60d 的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。為降低水化熱，盡量降低單方水泥用量，也可以摻加磨細(xì)粉煤灰［3］。一般單方水泥用量不超過360kg/m3。而一般摻量70～80kg 粉煤灰就可以減少60kg 的水泥用量，有效降低內(nèi)部溫度5～6℃?？梢杂行г黾踊炷恋目杀眯?。選用優(yōu)質(zhì)的混凝劑用以減少水劑。外加劑不僅可以增加混凝土的易和性，還可以減少用水10%左右，增加可泵性，緩延混凝土凝結(jié)時(shí)間。一般要求緩解凝結(jié)時(shí)間在10h 以上，用以減少出現(xiàn)冷縫的可能。

4.3 混凝土的溫升驗(yàn)算

根據(jù)上述公式計(jì)算得出內(nèi)外溫差控制在30℃，覆蓋溫度應(yīng)在43.5℃以上。

4.4 混凝土溫度控制

本混凝土原材料中石子約占45%～50%，水量較小，但是比熱較大。那么就必須嚴(yán)格控制石子和水的溫度。首先，避免砂、石在陽光下暴曬，在集料斗處用冰水沖石子降溫。攪拌用水控制在10℃以下。其次，避免泵車停靠在陽光直射下，并用麻布對運(yùn)輸車筒體和水平輸送管進(jìn)行包裹，并經(jīng)常澆水降溫。

4.5 保溫控制

在混凝土澆筑到一定標(biāo)高后，要及時(shí)的有專人負(fù)責(zé)用塑料薄膜覆蓋，外加3 層草袋進(jìn)行保溫控制。這種養(yǎng)護(hù)措施可以有效的減少水分蒸發(fā)和保溫控制，用以減小溫差。而在泌水結(jié)束過程后也要不斷的進(jìn)行多次搓壓。這種措施可以較好的控制面層起粉和塑性收縮［4］。最后一次搓壓時(shí)可以采用、掀開、搓壓、覆蓋相互配合同時(shí)進(jìn)行。此工程混凝土的攪拌溫度在攪拌溫度和入模溫度分別控制在25℃、35℃以下，可以保證質(zhì)量。

4.6 鋼筋布置

本工程鋼筋布置采用“井”字形鋼筋暗粱方案，上下部位采用多層鋼筋網(wǎng)布置，中間加設(shè)一層Φ12 的鋼筋網(wǎng)，并有7.8mx7.8m 的井字暗梁。這種設(shè)計(jì)方案可以有效的控制溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力帶來的破壞。

5 結(jié)束語

通過工程實(shí)例分析后，通過優(yōu)化混凝土配合比、對原材料進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管和施工后的保溫工作可以在一定程度上控制大體積混凝土裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí)鋼筋率的控制和布置方案及混凝土外加劑的使用也對大體積混凝土的抗裂性有很大的影響。同時(shí)在施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，各部門嚴(yán)格履行職能，增加施工人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)也對施工質(zhì)量有著重要的推動(dòng)作用。

［1］楊俊華，胡杰.大體積混凝土裂縫控制技術(shù)初探［J］.淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002(02).

［2］高越美.混凝土裂縫解析與防治［J］.青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版)，2002(02).

［3］鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進(jìn)展［J］.混凝土，2002(05).

［4］敬相海，肖保懷，姜涵.大摻量粉煤灰水泥混凝土性能研究［J］.混凝土，2002(01).