湯衛(wèi)軍

身份證號(hào)碼：320621198809306932

淺談大體積混凝土施工控制

湯衛(wèi)軍

身份證號(hào)碼：320621198809306932

工程結(jié)構(gòu)中的大體積混凝土如箱形基礎(chǔ)，施工期間混凝土水化熱引起的溫度作用和自身收縮等變形將產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，若設(shè)計(jì)和施工不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生危害性裂縫。過(guò)去，我國(guó)大都采用設(shè)置伸縮縫或后澆帶的方法來(lái)解決這種問(wèn)題，但由于結(jié)構(gòu)的整體性、使用功能和建設(shè)工期等方面的原因，現(xiàn)對(duì)這類結(jié)構(gòu)均提出了無(wú)縫施工的要求，即在施工中不設(shè)伸縮縫或后澆帶，同樣能夠滿足設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的要求。

大體積混凝土;溫差;開(kāi)裂;控制

所謂大體積混凝土，一般理解為尺寸較大的混凝土，大體積混凝土的定義：任何現(xiàn)澆混凝土，其尺寸達(dá)到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問(wèn)題，以最大限度的減少開(kāi)裂影響的，即稱為大體積混凝土。這就提出了大體積混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題，開(kāi)裂問(wèn)題是在工程建設(shè)中帶有一定普遍性的技術(shù)問(wèn)題，裂縫一旦形成，特別是基礎(chǔ)貫穿或者裂縫出現(xiàn)在重要的結(jié)構(gòu)部位，危害極大，它會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性，削弱構(gòu)件的承載力，同時(shí)會(huì)可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開(kāi)裂，是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。

1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因

裂縫產(chǎn)生的原因可分為兩類：結(jié)構(gòu)型裂縫和材料型裂縫。

1.1 結(jié)構(gòu)型裂縫是由外荷載引起的，包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。

1.2 材料型裂縫是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。

1.2.1 溫差裂縫?；炷羶?nèi)外部溫差過(guò)大會(huì)產(chǎn)生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝 土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過(guò)大。

1.2.2 收縮裂縫?；炷恋氖湛s引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用水泥品種的不同，干縮、收縮的量也不同?；炷林饾u散熱和硬化過(guò)程引起的收縮，會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力。

2 大體積混凝土裂縫防治措施

2.1 設(shè)計(jì)措施

1)精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。

2)增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。

3)避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

4)在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

2.2 施工措施

1)優(yōu)選混凝土各種原材料

a.水泥的選擇理論研究表明大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因就是水泥水化過(guò)程中釋放了大量的熱量。因此在大體積混凝土施工中應(yīng)盡量使用低熱或者中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥，并盡量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的溫升，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。為保證減少水泥用量后混凝土的強(qiáng)度和坍落度不受損失，可適度增加活性細(xì)摻料替代水泥。

b.骨料的選擇。在選擇粗骨料時(shí)，可根據(jù)施工條件，盡量選用粒徑較大、質(zhì)量?jī)?yōu)良、級(jí)配良好的石子。既可以減少用水量，也可以相應(yīng)減少水泥用量，還可以減小混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。在選擇細(xì)骨料時(shí)，采用平均粒徑較大的中粗砂，從而降低混凝土的干縮，減少水化熱量，對(duì)混凝土的裂縫控制有重要作用。

c.摻加外加料和外加劑。摻加適量粉煤灰，可減少水泥用量，從而達(dá)到降低水化熱的目的。但摻量不能大于30%。 摻加適量的減水劑，它可有效地增加混凝土的流動(dòng)性，且能提高水泥水化率，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，從而可降低水化熱，同時(shí)可明顯延緩水化熱釋放速度。

2) 施工控制措施

a.控制混凝土入模溫度。入模溫度的高低，與出機(jī)溫度密切相關(guān)，另外還與運(yùn)輸工具、運(yùn)距、轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)、施工氣候等有關(guān)。 在溫度較高的情況下進(jìn)行施工，可以在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)堆在露天的砂石用布覆蓋，以減少陽(yáng)光對(duì)其的輻射，同時(shí)對(duì)澆筑前的砂石用冷水降溫。在攪拌過(guò)程中向混凝土中添加冰水。 如果是在冬季進(jìn)行施工，因?yàn)橐乐乖缙诨炷帘粌鰡?wèn)題，所以要求混凝土澆筑時(shí)應(yīng)該具有較高的澆筑溫度。

b.嚴(yán)格控制混凝土的澆筑速度。一次澆注的混凝土不可過(guò)高、過(guò)厚，以保證混凝土溫度均勻上升。保證振搗密實(shí)，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，移動(dòng)距離和插入深度，嚴(yán)防漏振及過(guò)振。

c.砼溫度控制、監(jiān)測(cè)。為降低大體積混凝土的水化熱，在混凝土的內(nèi)部通入冷卻循環(huán)水，采用循環(huán)法保溫養(yǎng)護(hù)，以便加快混凝土內(nèi)部的熱量散發(fā)。為能夠較準(zhǔn)確地測(cè)量出砼內(nèi)部溫度，在砼中預(yù)埋測(cè)溫管，用水銀溫度計(jì)測(cè)溫。 上下層溫差控制在15～20℃之內(nèi)。根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的溫度，可及時(shí)繪制出混凝土內(nèi)部 溫度變化曲線，對(duì)照混凝土理論計(jì)算值，分析存在的問(wèn)題，有的放矢地采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

3)砼養(yǎng)護(hù)措施。砼養(yǎng)護(hù)是大體積砼施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作。主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土的內(nèi)外溫差，促進(jìn)砼強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。從砼澆筑完成到終凝這段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)對(duì)砼而言十分重要。混凝土澆筑完畢后，在其頂面及時(shí)加以覆蓋，要求覆蓋嚴(yán)密，并經(jīng)常檢查覆蓋保濕效果。其主要作用有二：一是蓄水保溫，防止表面水分蒸發(fā)和抵抗受太陽(yáng)輻射與刮風(fēng)時(shí)溫度驟變，二是保持內(nèi)外溫差的穩(wěn)定。

3 大體積混凝土澆筑方案

3.1 混凝土的澆筑方案選用

澆筑方案，除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響，常采用全面分層、分段分層、斜面分層等施工方法。

綜上所述，大體積混凝土是目前施工中應(yīng)用較多的一項(xiàng)新技術(shù)，只要嚴(yán)格施工規(guī)范，仔細(xì)落實(shí)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，認(rèn)真妥善地作好澆筑完的保溫工作，該項(xiàng)技術(shù)是完全可以取得滿意的效果。