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摘要：混凝土結構的最小截面足寸達到1M以上的結構屬于大體積混凝土結構。大體積混凝土結構在凝結硬化時由于水泥水化熟瘦收縮變形等原因，都可能導致混凝土出現裂縫。在施工中除滿足強度、剛度、整體性要求外，還要采取一系列技術措施以防止產生有害裂縫。...

大體積混凝土施工技術措施

尤健l     李天翔2    翟春俠3

(1．陜西省建筑科學研究院710082西安；2．陜西省第八建筑工程公司710068西安；

3．西安現代農業綜合開發總公司7l0021西安)

1.大體積混凝土裂縫產生的原因分析

    大體積混凝土在硬化期間，由于結構斷面大、水泥用量多、水泥水化時釋放的水化熱在混凝土內部和表面產生較大的溫差，由此形成較為復雜的膨脹或收縮應力，致使混凝土產生裂縫。另外，當混凝土中多余水分蒸發時，會引起混凝土體積的收縮(千縮)，這種收縮也會使混凝土產生裂縫。

    1.1溫度裂縫：

    混凝土澆注后，水泥水化熱較大，使混凝土溫度上升。當聚集在混凝土內部的水泥水化熱不易散發時，混凝土內部溫度明顯升高。而混凝土表面通常散熱較快，形成內外溫差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土就會產生裂縫。

    1.2干縮裂縫：

    大體積混凝土一般采用泵送，坍落度較大，含水量也較大．混凝土中約20％的水分是水泥水化所必須的．尚有80％的游離永分要蒸發，當混凝土中的多余水分蒸發時，會引起體積收縮，也叫干縮，由于受到地基或邊界條件的約束，這種收縮變形會在混凝土結構內部產生較大的收縮應力(拉應力)，當拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土就會產生裂縫。

    由于混凝土因溫差和干縮會產生表面裂縫和深層裂縫甚至貫穿裂縫，給工程帶來極大危害，直接影響結構的安全性能和抗滲性能，因此在施工中采取可靠、有效的預防控制措施是極為關鍵的。

2.控制溫度和收縮裂縫的技術措施

    防止溫度收縮裂縫的重點在于控制混凝土溫升，確保延緩混凝土降溫速度，加強養護，減少混凝土收縮，提高混凝土極限拉伸植。同時應在大體積混凝土結構施工過程中進行溫度監控。

    2.1控制混凝土溫升

    ①選用低水化熱水泥品種，如礦渣硅酸鹽水泥。   

    ②外加劑摻合料：可摻入復合型外加劑及粉煤灰，以減少水泥用量，改善混凝土和易性及可靠性，延長緩凝時間。

    ③骨料選擇：原則是以自然連續級配粗骨料配制混凝土，可優選5mm—_40mm碎石，減少混凝土收縮，古泥量<1％，骨料中針片狀顆粒含量<10％。細骨料選lgeP粗砂，含泥量<2％，這樣可以減少用水量。

    ④控制混凝土人模溫度，主要降低水泥、骨料和水等原材料的溫度，從而控制拌合物澆筑溫度≯25℃。

    ⑤自然分層，連續澆筑。

    2.2延緩混凝土降溫速度大體積混凝土澆筑后，為了減少升溫階段內外溫差，防止產生裂縫，應給予適當保溫和保濕養護。在瀚濕條件下可防止混凝土表面因水分散發而產生的干縮裂縫，使水泥順利進行水化，提高混凝土極限抗拉強度。對混凝土進行保溫、保濕養護，可使混凝土水化熱降溫速度延緩，減少混凝土內外溫差，防止產生過大的溫度裂縫。

    2.3減少混凝土體積收縮，提高混凝土的極限拉伸強度。

    (1)混凝土配合比：采用泵送混凝土，砂率≯0．45，在滿足可泵送性的前提下，應盡量降低砂率。粗骨料中針片狀顆粒含量≯10％．中砂通過0．315mm篩孔的砂《15％。泵送混凝土宜摻適量粉煤灰，坍落度在滿足泵送的條件下盡量選小值，以減少收縮變形。

    (2)混凝土施工：采用自然分層連續澆筑不出冷縫。對混凝土表面均撒5mm--25mm的碎石，進行二次抹面，終凝前人工進行二次抹壓收面，以減少混凝土表面的收縮裂縫。

    2.4施工監控工作。

    為了掌握大體積混凝土水化熱造成不同深度處溫度場的變化規律，在大體積混凝土中布設測溫點，隨時檢測混凝土內部的溫度變化情況，以使及時采取有效措施，控制溫差，進而保證混凝土施工質量。

3.工程實踐

    我單位承建的陜西省圖書館工程，基礎底板厚1．4M，屬大體積混凝土。此基礎底板長47．6M，寬36．9M。在中間位置設置一道寬IM的后澆帶，混凝土等級c40，抗滲等級P6，混凝土撓筑量2500M3，采用現場攪拌泵送的混凝土施工方案。

    本工程由于在施工中采取了多項措施，基礎底板施工完畢后，未出現裂縫，確保了基礎工程的安全性能和抗滲性能。

    3.1根據本工程基礎混凝土的特點，對混凝土的配置采取了如下的措施：

    (1)采用低水化熱的42．5級的礦渣硅酸鹽水泥．每立方米混凝土中水泥用量>380k9。

    (2)細骨料使用中砂，要求通過0．315mm篩孔的砂＜15％，含泥量<2％。

    (3)粗骨料采用級配良好的5mm-—30mm的碎石．要求石子中針片狀顆粒含量≯15％，并控制粗骨料中的含泥量小于l％。

    (4)泵送混凝土砂率為40％，水膠比為0 36。   

    (5)在拌制混凝土時，摻入寶雞電廠的Ⅱ級粉煤灰，減少相應含量的水泥。取代水泥百分率為l0％，以延緩水化反應，降低水化熱。

    (6)采用AEA膨脹劑，它具有0．02％--0．04％的膨脹率，可產生0 2MPa一0．7MPa的膨脹應力，可抵捎因收縮產生的拉應力。

    (7)采用SDB一20型泵送劑，可有效的降低用水量，提高和易性和保塑性，它同時含有緩凝組分，可延緩混凝土的初凝時間。

    (8)本工程混凝土的初凝時間為8—10小時，終凝時間為l2—14小時。

    (9)坍蔣度控制在16：t．20cm之間。3 2、混凝土配臺比：

		材料名稱	永泥	砂	石子	摻合料	泵送劑	膨脹劑	水
強度 等級	抗滲 等級	品種規格	42 5R	中砂	碎石 10—30ram	粉煤灰	SDB一20	ABA	自來水
		重量比	1	1.88	2.96	0.16	0.02	0.11	0.47
C40	P6	用量kG／m3	365	685	1082	60	9	40	170

    3.3底板混凝土施工方法

    本工程采用現場攪拌混凝土，泵送入模，三班作業，連續施工，不留施工縫。混凝土泵管布設在基礎長度方向的中間，由左向右進行澆筑，撓筑寬度不大于5M，邊澆筑邊后退。

    混凝土澆注時利用混凝土自然流淌形成的斜坡面進行分層，采用定點下料，一個坡度，薄層澆筑，循序漸進，一次到頂的澆筑方法。

    3.4混凝土的振搗

    混凝土振搗時布置三道振搗，第一道設在混凝土的坡角，第二道設在混凝土的坡中間．第三道設在混凝土的坡頂。每道設2臺振搗器，三道振搗相互配合，確保振搗覆蓋整個坡面。使用450振搗棒振搗，振搗棒插入下層混凝土中的深度>50rim，振搗棒移動的間距以400刪左右為宜，振搗棒要快插慢拔，以混凝土面泛漿為宜。混凝土表面要用刮杠刮平，再撒5mm--25mm碎石，用木抹拍實抹平。

    3.5混凝土的養護及測溫 

    ①混凝土的養護

    混凝土澆注后的1小時內，表面及時覆蓋一層塑料薄膜．再覆蓋三層棉氈和一層塑料膜，這樣，既能有效的保溫，也能保證{屠凝土表面的濕度。根據澆筑混凝土時實測的混凝土表面強溫度和內部中心溫度，隨時調整覆蓋保溫材料的層數。養護時間不小于14夭。

    ②混凝土測溫

    為了保證混凝土內外溫差不大于25℃，對混凝土要進行測溫，以便及時采取措施，控銣混凝土內外溫差。

    混凝土測溫點按撓筑的先后順序在不同的區域和結構布置具有代表性的測溫點，可較早的掌握該工·程基礎混凝土的溫度變化規律，以便及時采取溫度控制措施。本工程測溫點在距結構外邊緣2M處開始設置，每5M設置一個測溫點。

    混凝土測溫管采用Φ20的鋼管，其長度等于測溫處基礎混凝土的厚度，其底端封閉并焊接200111111長的鋼筋，在澆筑混凝土前豎向固定在測溫點處，底部(鋼筋端)放置于基礎墊層上，上部外露200ram，用塑料布或紙封閉上口，防止混凝土進人測溫管。測溫時，每個測溫點在豎向測3個厚度處的溫度，即距混凝土表面l00ram處、混凝土中心處和距混凝土底面200ram處的溫度。測溫間隔：第1天--3天，為每2小時l次，第4天—7天，為每4小時l次，第8天一第14天，為每8小時l次，按測溫記錄繪制測溫曲線。經實測．發現混凝土內溫度在第4天達到峰值為450c，此時混凝土表面溫度為22℃，溫差最大值為23C，小于25℃。

    3.6混凝土質量控制

    本工程基礎為CA0、i06抗滲混凝土，既是大體積混凝土，又有較高的抗滲要求，因此必須采取如下措施，認真施工，才能保證不漏、不裂和不滲：

    (1)合理選擇混凝土原材料和最佳配臺比，降低水化熱。

    (2)嚴格控制混凝土的坍落度在16±2cm之間。

    (3)開盤前，認真檢修施工機械、道路、照明、原材料和人員等，確保混凝土基礎底板一次連續澆筑完畢，不產生施工冷縫。

    (4)設置專人跟班檢查混凝土的振搗、二次抹面，防止漏振、過振和表面裂縫。

    (5)專人負責測溫和養護，及時保溫和保濕，確保混凝土的膨脹應力能抵收縮應力。

4.結束語

    本工程由于在施工中采取了一系列的措施，有效的控制了大體積基礎混凝土裂縫的產生，保證了工程質量。經過近一年的觀察，未發現裂縫，基礎混凝土

不捕、不裂和不滲，獲得了良好的經濟效益和社會教益。

    通過本工程的實踐，對于大體積基礎混凝土，在施工中，只要多總結、多分析，編制出詳細的施工方案，采取切實有效的措施，并認真執行，大體積混凝土的裂縫是完全可以避免的。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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