吳建水

（福建路港（集團(tuán)）有限公司， 福建 泉州 362000）

目前隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的發(fā)展推進(jìn)，地下結(jié)構(gòu)大體積混凝土隨之得到普遍的應(yīng)用，但混凝土的抗壓強(qiáng)度fck遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于抗拉強(qiáng)度ftk，抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的比值約為5%～10%，當(dāng)溫度拉應(yīng)力作用于混凝土構(gòu)件的時(shí)候，混凝土構(gòu)件常常因?yàn)榭估瓘?qiáng)度不夠而產(chǎn)生應(yīng)力裂縫，從而對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響、留下結(jié)構(gòu)隱患。大體積混凝土溫度控制措施從設(shè)計(jì)到現(xiàn)場施工經(jīng)過多年的實(shí)踐，已經(jīng)形成了一套完整的理論作為指導(dǎo)，但是由于各個地方原材料來源、氣候氣象條件、施工方法都存在差異，導(dǎo)致溫度控制變得復(fù)雜以及多變。本人根據(jù)在將樂縣南部新區(qū)一期工程-體育中心工程以及以往施工經(jīng)驗(yàn)積累，就大體積混凝土施工中溫度應(yīng)力引起裂縫（溫度裂縫）的控制總結(jié)幾點(diǎn)看法：

1 嚴(yán)格把控原材料質(zhì)量和改善混凝土配合比，從而降低混凝土硬化過程中的水化產(chǎn)生的熱量引起的溫度升高

（一）降低單位體積混凝土拌合料中的水泥含量。第一依據(jù)擬建建筑物的受力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定的要求等對建筑物進(jìn)行區(qū)域劃分，對于各個不同區(qū)域、不同部位采用強(qiáng)度等級不同的混凝土；第二優(yōu)化骨料級配，在不影響泵送及滿足混凝土結(jié)構(gòu)截面發(fā)壞要求的條件下，粗骨料的粒徑能大則大，對配筋較少的混凝土結(jié)構(gòu)（如樁承臺、電梯基礎(chǔ)等）可以采用埋設(shè)塊石，由于混凝土中采用大粒徑粗骨料能改善骨料級配，骨料本身的堆積狀態(tài)密實(shí)程度就越高，降低了孔隙率、孔隙比、總表面積，單位體積混凝土所需要的用水量和水泥用量就越小，這樣混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的水化熱也就跟著下降，有利于預(yù)防裂縫的產(chǎn)生；第三根據(jù)不同配合比要求，在混凝土拌合料中摻入水泥用量 25%～60%的粉煤灰，，這樣可以大幅度使水泥的用量減少，從而降低了水化產(chǎn)生的熱量；第四摻入水泥用量0.4%～1.2%高效外加減水劑（比如：MF復(fù)合劑、木質(zhì)素磺酸鹽、JG3），改善混凝土拌合物的和易性，降低單位體積混凝土用水量以及約 20%左右水泥用量，能讓混凝土早期強(qiáng)度得到提高、減少混凝土28天齡期發(fā)熱量。

（二）采用發(fā)熱量較低的水泥。由于在混凝土強(qiáng)度增長過程中內(nèi)部會釋放大量熱量，導(dǎo)致期內(nèi)部溫度與外部溫度相差過分大，所以為了減小溫差可以優(yōu)先采用早期水化熱低的水泥來把水化熱降低下來。其中水泥水化過程中產(chǎn)生的熱量與水泥礦物成分、細(xì)度模數(shù)均成數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式，通過試驗(yàn)表明：水泥熟料中礦物成份C3S與C3A的數(shù)量與其混凝土拌合料強(qiáng)度增長過程中的水化熱成正比關(guān)系，通過降低水泥熟料中以上兩種礦物的含量，可以降低水化熱的產(chǎn)生。所以大體積混凝土內(nèi)部應(yīng)優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽大壩水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，以適應(yīng)低熱性的要求。其次，在水泥凝結(jié)硬化過程化學(xué)反應(yīng)不受影響的前提下，要盡量減小水泥的粗細(xì)程度，使其在攪拌時(shí)與水發(fā)生反應(yīng)接觸的表面積變大，水化反應(yīng)進(jìn)度也會相應(yīng)隨之較快。

2 降低混凝土的入倉溫度

（一）夏季施工拌合前用水冷、風(fēng)冷、真空汽化冷卻等方法預(yù)先降低骨料（砂、石子）的溫度，或在拌合過程中以冷凍后的冰水代替自來水拌合，降低混凝土拌合料的溫度（一般使拌合料的出料溫度控制在6攝氏度左右）。

（二）減少運(yùn)輸路線途中和澆筑工作面拌合料的溫度回升。合理布置運(yùn)輸線路，確保混凝土運(yùn)輸路線的暢通，確保混凝土運(yùn)輸車輛滿足倉面澆筑強(qiáng)度的要求，減少途中運(yùn)輸時(shí)間；合理安排澆筑時(shí)間，大體積混凝土澆筑時(shí)間盡量安排在溫度較低的時(shí)節(jié)如：春天或秋天澆筑施工，若是夏天宜安排在低溫時(shí)段如：早上晚上或者夜間澆筑施工，不宜在艷陽高照正午時(shí)段澆筑，以降低混凝土拌合料進(jìn)入倉面的溫度，減少混凝土拌合料入倉時(shí)的溫度返升，防止溫度裂縫的出現(xiàn)。

3 加快混凝土的散熱

（一）合理劃分每一層混凝土的澆筑厚度、合理確定混凝土澆筑的間隔時(shí)間，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求或規(guī)范規(guī)定合理設(shè)置施工縫、伸縮縫、后澆帶，以改善約束條件、分散水化熱，這樣可以預(yù)防結(jié)構(gòu)因?yàn)闇囟茸兓釢q、冷縮）產(chǎn)生裂縫。澆注混凝土要求根據(jù)工作面實(shí)際情況及振搗設(shè)備的振幅分層澆注，構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的平面尺寸不大時(shí)可采用全面分層，構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的面積或者長度較大時(shí)可采用分段分層或斜面分層，同時(shí)分層振搗，確保后澆層混凝土在先澆層初凝前振搗完畢，以利于上下兩層能緊密連接；分層時(shí)候可根據(jù)情況采用適當(dāng)減小分層厚度讓散熱面積增加，并適當(dāng)延長澆筑的間隔時(shí)間，溫度高的時(shí)節(jié)若是已經(jīng)采取了預(yù)冷措施時(shí)，則可以采用加大分層厚度進(jìn)行澆搗，避免因溫度過高導(dǎo)致大氣熱流進(jìn)入混凝土內(nèi)部，影響到拌合料的預(yù)冷效果。

（二）預(yù)埋S形鋁管或鋼管冷卻水管(冷卻水管直徑一般為φ19mm或φ25mm)，通冷水進(jìn)行循環(huán)降溫冷卻，這是夏季高溫時(shí)節(jié)施工中降低混凝土內(nèi)部溫度一個非常有效的舉措。水管上下排間隔一般為1.5～3.0m相互交錯布置于混凝土內(nèi)部，并通過豎向立管相互連接，初期由于內(nèi)部水化熱溫升快，應(yīng)當(dāng)采用通制冷水來降低混凝土內(nèi)部溫度最高值，但同時(shí)應(yīng)根據(jù)內(nèi)外溫差控制通水時(shí)間（以混凝土內(nèi)外溫差控制在 20攝氏度以內(nèi)為準(zhǔn)），否則通水時(shí)間過長會造成溫度下降過多而引起較大的其他溫度熱應(yīng)力，起到反作用，對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。

4 混凝土表面保溫與養(yǎng)護(hù)

夏季時(shí)節(jié)澆筑的大體積混凝土應(yīng)在澆筑完畢初凝以后盡快用草袋、麥桿、鋸末屑、塑料布等覆蓋保護(hù)，并在終凝后開始灑水養(yǎng)護(hù)（但當(dāng)溫度在 5攝氏度以下時(shí)，不得對混凝土進(jìn)行噴水保養(yǎng)），以保證混凝土表面處于濕潤狀態(tài)，為混凝土的水化提供必要的濕度，對于結(jié)構(gòu)重要部位有條件的情況下可在混凝土澆筑完成后加設(shè)防護(hù)棚遮擋，避免太陽光線直接照射加劇混凝土表面收縮，引起表面干縮裂縫。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明，大體積混凝土通過采用以上幾點(diǎn)溫控措施其裂縫得到了有效的控制，在施工中我們理論聯(lián)系現(xiàn)場實(shí)踐，用該質(zhì)量控制要點(diǎn)指導(dǎo)施工，以預(yù)防為主分析可能造成大體積裂縫產(chǎn)生的各方面因素，結(jié)合工程特點(diǎn)，制定相應(yīng)的施工方案取得了較好的成效，以后將進(jìn)一步總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善施工控制體系，確保大體積混凝土施工過程的控制，延長其使用壽命。