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摘要：文章分析了大體積混凝土裂縫的成因，提出施工質(zhì)量控制措施和控溫辦法，供廣大工程技術(shù)人員參考。 關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；措施；控溫 1.前言 國(guó)內(nèi)通常把結(jié)構(gòu)厚度大于1m的稱為大體積混凝土。大體積混凝土承受的荷載巨大，結(jié)構(gòu)整體性要求高，如大型
摘要：文章分析了大體積混凝土裂縫的成因，提出施工質(zhì)量控制措施和控溫辦法，供廣大工程技術(shù)人員參考。 關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；措施；控溫 1.前言 國(guó)內(nèi)通常把結(jié)構(gòu)厚度大于1m的稱為大體積混凝土。大體積混凝土承受的荷載巨大，結(jié)構(gòu)整體性要求高，如大型設(shè)備基礎(chǔ)、高層建筑基礎(chǔ)底板等。一般要求混凝土整體澆筑，不留施工縫。在混凝土澆筑早期，受水泥水化熱的影響，產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，易產(chǎn)生有害的溫度裂縫。 2.大體積混凝土施工的主要問(wèn)題 ?。?）泌水現(xiàn)象：由于混凝土分層分段澆筑，使混凝土上下澆筑層施工間隔時(shí)間較長(zhǎng)，各分層之間產(chǎn)生泌水層，導(dǎo)致混凝土層間粘結(jié)力降低。 ?。?）干燥收縮裂縫：混凝土硬化后，內(nèi)部的游離水會(huì)由表及里逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土相應(yīng)地產(chǎn)生干燥收縮。在約束條件下，收縮變形導(dǎo)致的收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就會(huì)出現(xiàn)由表及里的干燥收縮裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。 ?。?）溫度裂縫：水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量，每克水泥放出502J的熱量，如果以水泥用量350—550kg/m3來(lái)計(jì)算，每m混凝土將放出17500—27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高，在澆筑溫度的基礎(chǔ)上，通常升高35℃左右，如果澆筑溫度為28℃，則混凝土內(nèi)部溫度將達(dá)到65℃左右。如沒(méi)有降溫措施或澆筑溫度過(guò)高，混凝土內(nèi)部的溫度還會(huì)更高?；炷羶?nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的3—5d，因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度高，表面溫度低，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應(yīng)力，當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。 ?。?）施工冷縫：因大體積混凝土的混凝土澆筑量大，在分層澆筑中，前后分層澆筑的間隔時(shí)期沒(méi)有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停電、停水及其它惡劣氣候條件等因素的影響，致使混凝土不能連續(xù)澆筑而出現(xiàn)冷縫。 3.提高混凝土施工質(zhì)量的措施 針對(duì)上述大體積混凝土裂縫的成因，應(yīng)從控制混凝土升溫、降低內(nèi)外溫差、減少收縮等方面采取措施，對(duì)本工程我們主要考慮一下幾個(gè)方面。 3.1從原材料方面 ?。?）水泥：采用塔牌P.032.5R水泥，強(qiáng)度高，可以降低混凝土水化熱，提高早期抗裂能力。 （2）粗骨料：采用連續(xù)級(jí)配，熱膨脹系數(shù)較低，強(qiáng)度較高的山兜產(chǎn)的石，以減少混凝土收縮及降低水泥用量。在局部大體積之處，混凝土澆灌過(guò)程，當(dāng)混凝土的和易性和坍落度容許下可摻入2％的石塊，減少混凝土用量，從而達(dá)到降低水化熱的目的，下料前所有粗骨料一律進(jìn)行水洗、降溫處理，同時(shí)也控制粗骨料含泥量在0.5％以內(nèi)。 ?。?）細(xì)骨料采用不含有機(jī)質(zhì)的中砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.5，含泥量不大干2.5％。 ?。?）攪拌用水采用自來(lái)水，局部較大體積的混凝土用水，用冰塊先降溫然后再用來(lái)攪拌混凝土，有效地降低混凝土的入模溫度。 ?。?）摻合料：摻合粉煤灰，在不降低混凝土強(qiáng)度的情況下可減少水泥用量，也即減少水化熱的產(chǎn)生，對(duì)降低大體積混凝土內(nèi)部溫度、收縮裂縫十分有利，同時(shí)也改善了混凝土的可泵性。摻合水泥重量11%AEA混凝土微膨脹劑，膨脹率大，含堿量低、需水量少，混凝土坍落度好控制、抗裂能力強(qiáng)。 3.2大體積混凝土的溫控措施 3.2.1施工前的準(zhǔn)備工作 在大體積混凝土施工前，應(yīng)該與當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站取得聯(lián)系，掌握近期氣象狀況，如高溫、寒潮等。 3.2.2測(cè)溫點(diǎn)的布置原則 大體積混凝土溫度觀測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況和溫控要求來(lái)確定。，它應(yīng)能真實(shí)地反映混凝土塊體的內(nèi)外溫差、降溫速度、環(huán)境溫度為原則?；炷镰h(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜布置在澆筑倉(cāng)面附近，混凝土的底表面溫度系指在其底表面上方50mm處測(cè)量的溫度。混凝土外表面溫度系指其外表面以內(nèi)50mm處測(cè)量的溫度。混凝土內(nèi)部觀測(cè)點(diǎn)以所選混凝土澆筑塊體平面圖對(duì)稱軸線的半條對(duì)稱軸線為測(cè)量區(qū)，長(zhǎng)方體可取較短的軸線，在基礎(chǔ)平面的半條軸線上的觀測(cè)點(diǎn)宜不少于4點(diǎn)，同點(diǎn)位的測(cè)點(diǎn)數(shù)量沿塊體方向宜不少于5點(diǎn)。
3.2.3測(cè)溫制度 在大體積混凝土工程施工前，應(yīng)制定得力的溫控施工方案和技術(shù)保證措施，來(lái)確定澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差及降溫速度的控制指標(biāo)。 （1）自混凝土開始澆筑起72h內(nèi)，每2h讀取數(shù)據(jù)1次；澆筑后（47）d內(nèi)，每4h讀取數(shù)據(jù)1次；以后則可根據(jù)測(cè)溫結(jié)果和外界環(huán)境溫度變化情況每天選取2次進(jìn)行溫度觀測(cè)。 （2）當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度及混凝土表面溫度與外界環(huán)境溫度之差 3.2.4混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度的控制 混凝土拌和料中，影響混凝土出機(jī)溫度的主要因素是砂、石和水的溫度。在施工中，由于氣溫較高，我們要求混凝土攪拌站在砂石堆場(chǎng)搭設(shè)遮陽(yáng)涼棚，以防太陽(yáng)直接照射，并在使用前用冷水沖澆骨料，同時(shí)要求在水中加冰塊降低水溫。 3.4混凝土澆筑 混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后及時(shí)澆筑，混凝土失去流動(dòng)性后澆筑困難時(shí)，不得二次加水拌合使用。澆筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，混凝土的入模溫度一般應(yīng)控制在<15℃，夏季施工時(shí)≤25℃。澆筑在低溫或負(fù)溫下養(yǎng)護(hù)的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，混凝土的入模溫度一般應(yīng)≥10℃；預(yù)應(yīng)力橋梁混凝土的入模溫度≤30℃。普通混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，混凝土拌合物運(yùn)送至澆筑地點(diǎn)時(shí)的溫度≤35℃（夏期施工≤30℃），最低不超過(guò)10℃. 澆筑混凝土應(yīng)分層進(jìn)行，其分層厚度為2O～3Ocm，承臺(tái)混凝土澆筑必須是一層澆筑完后再繼續(xù)上層澆筑。澆筑梁體混凝土?xí)r，在全梁范圍內(nèi)水平分層連續(xù)澆筑混凝土；承臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)平面面積較大，采用斜向分段、水平分層的方法連續(xù)澆筑混凝土。混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)因故間歇時(shí)，其間歇的時(shí)間根據(jù)環(huán)境溫度、水泥性能、水灰比和外加劑類型等條件通過(guò)試驗(yàn)確定。當(dāng)允許間歇時(shí)間已超過(guò)時(shí)，按澆筑中斷處理，同時(shí)留置施工縫，并作出記錄。施工縫的平面與結(jié)構(gòu)的軸線相垂直，施工縫處應(yīng)埋入適量的接茬片石、鋼筋或型鋼，并使其體積露出前層混凝土一半左右。澆筑施工縫上層的混凝土?xí)r，前層混凝土的抗壓強(qiáng)度應(yīng)≥1.2MPa，并鑿除原混凝土表層的水泥砂漿薄膜、松動(dòng)石子或松動(dòng)混凝土層，將雜物清除干凈。混凝土接合面原混凝土溫度保持>2oC，先鋪抹一層約厚15mm并與混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂漿，或鋪一層厚約30cm的混凝土，其粗骨料應(yīng)比新澆混凝土減少10％，然后再繼續(xù)澆筑新層混凝土。 采用泵送混凝土澆筑時(shí)，將澆筑至表層產(chǎn)生的浮漿及時(shí)除去，并在混凝土初凝前進(jìn)行混凝土表面的提漿、壓實(shí)、抹光工作。在初凝后，終凝之前進(jìn)行二次壓抹，以減少混凝土表面的收縮。混凝土澆筑過(guò)程中，混凝土拌合物實(shí)測(cè)坍落度與要求坍落度之差的允許偏差符合以下規(guī)定：當(dāng)坍落度≤40mm時(shí)，允許偏差為±10mm；當(dāng)坍落度為50～90mm時(shí)，允許偏差為±20mm；當(dāng)坍落度≥100mm時(shí)，允許偏差為±30mm. 3.5混凝土養(yǎng)護(hù) 為防止混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的施工情況和環(huán)境氣溫采取相應(yīng)的措施。夏季混凝土的養(yǎng)護(hù)可采用蓄水法，或覆蓋草簾、塑料膜、水膜等方法。 冬季混凝土的養(yǎng)護(hù)可采用“夾心式”保溫措施，即一層塑料薄膜+兩層草墊+一層塑料薄膜，同時(shí)用塑料薄膜加草墊密封混凝土側(cè)模，外圍可用跳板或彩條布圍實(shí)保溫。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)隨時(shí)向草墊中添加熱水以保證一定溫濕度，夜間低溫期間可以用碘鎢燈升溫。 4.結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，在大體積混凝土施工過(guò)程中，為了保證混凝土施工質(zhì)量，在優(yōu)化原材料和施工配合比、采用切實(shí)可行的混凝土澆筑方案、做好混凝土養(yǎng)護(hù)和測(cè)溫等方面采取有效技術(shù)措施，堅(jiān)持管理，完全可以讓溫度裂縫、施工裂縫等質(zhì)量通病得到有效的控制。 |
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