楊二韋

肥西紫蓬混凝土有限公司

大體積混凝土配比優(yōu)化設(shè)計及裂縫控制技術(shù)研究

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大體積混凝土在具體的工程中，一般都會或多或少的存在一定的裂縫以及滲漏現(xiàn)象，這些問題對于在具體的工程使用以及工程維護(hù)中都會帶來一定的安全隱患或者是不便。大體積混凝土在施工中，對于其配合比的要求較高，尤其是混凝土的施工中出現(xiàn)的經(jīng)常由于水泥水熱化而引起的一些問題，造成了溫度的上升，繼而由于溫度原因造成了溫度應(yīng)力裂縫。因此，做好大體積混凝土的配合比設(shè)計尤為重要。

大體積；混凝土；配比設(shè)計；有效措施

1 引言

大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因就是水泥水化熱的因素，這樣就會造成混凝土內(nèi)部與表面溫差梯度，最終由于溫度應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度，造成工程建筑物的裂縫出現(xiàn)。因此，大體積混凝土的裂縫，需要在各個環(huán)節(jié)上加以監(jiān)控。

2 大體積混凝土配比設(shè)計

2.1 目標(biāo)配置

超高層住宅項目：超高層住宅項目的筏板基礎(chǔ)，起始厚度一般為160-200厘米，其對于混凝土的要求強(qiáng)度等級在C35，抗?jié)B等級在P6，筏板基礎(chǔ)下，需要設(shè)計混凝土墊層，筏板基礎(chǔ)施工期，工期正處于五月中旬，天氣氣溫日均達(dá)到25攝氏度，最高氣溫達(dá)到35攝氏度。根據(jù)大體積混凝土的工程特點要求，混凝土的配置以及混凝土施工上，都做了如下的配置要求。

（1）溫度控制要求?；炷翝仓w內(nèi)部最高的溫度，也就是升溫峰值Tmax≤70℃；保證混凝土澆筑體表面，和大氣溫度之間的差距不能大于20攝氏度；混凝土澆筑塊里，溫度差不能超過25攝氏度；混凝土澆筑體其溫度速率最好不能超過2.0℃/d。

（2）溫度應(yīng)力控制需求?；炷翜囟葢?yīng)力主要就是起表面拉應(yīng)力和混凝土內(nèi)部之間的最大拉應(yīng)力之間的控制。

（3）混凝土溫控抗裂安全性要求。工程設(shè)計目標(biāo)一般要求其表層的控制溫度抗裂安全系數(shù)，和內(nèi)部的抗裂安全系數(shù)，不能小于1.4。根據(jù)實際的工程目標(biāo)，其配置的大體積混凝土要求的強(qiáng)度在C35，抗?jié)B等級在P6，溫度控制目標(biāo)應(yīng)當(dāng)滿足設(shè)計的需要。配合比設(shè)采用60d強(qiáng)度指標(biāo)；混凝土拌合物一小時延遲坍落度，其選取取值范圍在165～180mm；拌和物泌水率小于10L/m3。

2.2 配比設(shè)計

水泥選取普通的硅酸鹽水泥，其初凝時間為221分鐘，終凝時間為273分鐘，3天和28天的抗壓強(qiáng)度，分別為25.9MPa和51.4MPa。摻合料一般采用的物質(zhì)為，高爐礦渣粉和粉煤灰，?；郀t礦渣粉7天的活性指數(shù)為80%，28天的活性指數(shù)為95%。表面積419m2/kg，需水量為94%，粉煤灰為一級，細(xì)度為7%，外加劑采用PCA，減水率26.5%，一小時變化量為30毫升，常壓泌水率比為53%，膨脹劑采用UEA，水中七天的膨脹率為0.028%。細(xì)骨料為二區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù)為2.7%，含泥量為0.6%，泥塊含量為0.5%。粗骨料為5-31.5毫米連續(xù)級配碎石，含泥量為0.6%。根據(jù)當(dāng)前的工程施工目標(biāo)，需要滿足起強(qiáng)度、工作性能、抗?jié)B性能等相關(guān)的基礎(chǔ)上，大體積混凝土需要保證配合比的設(shè)計以及施工的重點溫度控制。具體要求應(yīng)根據(jù)溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)，來進(jìn)行溫度的確定，進(jìn)行材料的確定，進(jìn)行混凝土絕熱的升溫等的溫度控制。

3 大體積混凝土的裂縫控制

（1）進(jìn)行施工方法的選擇：本工程筏板基礎(chǔ)，其主要熱性就是要保證筏板基礎(chǔ)的厚度不能超過兩米，且需要較大的面積和較多的混凝土的澆筑量，由于施工場地以及澆筑能力的限制，可以選擇整體推移澆筑法。后澆帶留置或者，調(diào)倉間距的確定，需要對筏板基礎(chǔ)的底部約束條件以及混凝土的厚度，綜合考慮混凝土的應(yīng)力、施工環(huán)境等，按照計算結(jié)果進(jìn)行設(shè)計。

（2）進(jìn)行施工配比以及原材料的配置：和混凝土攪拌站做好有效的溝通，明確混凝土的材料要求，包括對混凝土的品種，混凝土規(guī)格，混凝土的等級進(jìn)行確定，對摻合料的類型，摻合料的等級，摻合料的細(xì)度進(jìn)行確定，對于粗骨料以及細(xì)骨料等都要進(jìn)行明確。要對混凝土進(jìn)行抽樣檢測，檢測內(nèi)容包括混凝土的和易性檢測，混凝土的強(qiáng)度檢測，以及混凝土的抗?jié)B性檢測和出機(jī)口溫度等，針對大體積混凝土而言，需要保證溫度的控制指標(biāo)滿足要求，將摻合料有效的引入，目的就是降低水熱化，將膨脹劑引入，目的就是減少縮變，這些措施都是為對混凝土的溫度進(jìn)行控制。

（3）混凝土澆筑要求：混凝土澆筑之前，需要進(jìn)行技術(shù)交底，振搗要采用兩次振搗方式，保證混凝土的密實度。在混凝土初凝后或者是混凝土預(yù)沉后，在混凝土的表面，進(jìn)行平整的方式或者是抹壓方式，這樣做的目的就是，在混凝土的表面防止其出現(xiàn)早期的收縮，防止由于非結(jié)構(gòu)裂縫的細(xì)小裂縫出現(xiàn)。

（4）混凝土保溫和養(yǎng)護(hù)要求：混凝土在終凝前收平后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，根據(jù)相關(guān)的計算結(jié)果可知，工程底板一般沒必要做覆蓋保溫的工作，如果在澆筑期間，由于天氣炎熱的因素或者是空氣干燥等因素，混凝土?xí)霈F(xiàn)脫水現(xiàn)象，這樣就會由于滿足不了混凝土的強(qiáng)度，產(chǎn)生了干縮裂縫或者是片狀裂縫，導(dǎo)致起耐久性和整體性的下降，這時就可以用塑料薄膜將混凝土進(jìn)行覆蓋，如果塑料薄膜覆蓋不到，可以使用濕草袋進(jìn)行覆蓋，保持混凝土不會快速的失水，從而產(chǎn)生干縮裂縫。如果混凝土的配合比條件一定，那么結(jié)構(gòu)混凝土越厚，其產(chǎn)生的內(nèi)表溫差就會越大，因此需要采用切實有效的措施控制內(nèi)、表溫差，本工程混凝土中心溫度，為48度，在混凝土澆筑完成后的74小時后出現(xiàn)。同時，混凝土表面溫度為29度，混凝土表面溫度和中心溫度，其最大差距為17℃＜24℃，混凝土表面溫度和大氣溫度之間的差為4.72℃＜21℃，這種效果完成了預(yù)期。

4 結(jié)束語

大體積混凝土裂縫，尤其是表面裂縫，其主要你原因就是內(nèi)外溫差過大引起的。對于大體積混凝土而言，拉應(yīng)力較大，由此就會產(chǎn)生裂縫的出現(xiàn)，在進(jìn)行大體積混凝土裂縫的控制時，要從溫控的角度出發(fā)，防止混凝土產(chǎn)生裂縫。做好配合比的工作尤為關(guān)鍵。

[1] 劉海寬.橋梁大體積混凝土配合比設(shè)計與溫度控制[D].長沙理工大學(xué),2011.

[2] 江昔平,王社良,段述信,孫燁.基于降低成本的大體積混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計研究[J].混凝土,2008(4):70～74.

[3] 苗春,韓建軍,石福弟,馮華君.C40大體積混凝土配合比設(shè)計及工程應(yīng)用[J].混凝土,2006(12):92～94.