摘要:大體積無縫混凝土施工，對混凝土裂縫采取有效的控制措施。

關(guān)鍵詞:控制混凝土溫差；混凝土養(yǎng)護(hù)。

一、大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素

混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要原因有很多種,由變形應(yīng)力引起的即是由溫度、收縮、膨脹和不均勻沉降引起的變形較多，混凝土各種強(qiáng)度中抗拉強(qiáng)度最低，是抗壓強(qiáng)度的7%~11%，當(dāng)變形產(chǎn)生的應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，雖然產(chǎn)生裂縫的原因較復(fù)雜，但由于構(gòu)件的截面尺寸較大、水泥用量多，水泥水化反應(yīng)中釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和混凝土收縮的共同作用下, 會產(chǎn)生較大的溫度收縮應(yīng)力, 這將成為大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。

二、工程案例概述

位于廣西壯族自治區(qū)北海市銀灘•萬泉城三期建安工程，其中15#樓建筑面積為15978.98㎡，地上30層地下一層，建筑總高度為87.5 m，基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，剪力墻結(jié)構(gòu)。筏板基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級為C50P8，筏板基礎(chǔ)厚1.3m混凝土計(jì)1358.5m3，基礎(chǔ)外形為X形未設(shè)后澆帶，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)符合有關(guān)規(guī)定：“結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在0.8 m厚以上，水化熱引起混凝土內(nèi)的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25 ℃的混凝土，稱為大體積混凝土”，應(yīng)按大體積混凝土進(jìn)行施工。

三、原材料及配合比措施

為了有效控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速度，等方面綜合考慮，結(jié)合實(shí)際采取預(yù)防措施。
1、對混凝土原材料的選擇措施
水泥應(yīng)采用低水化熱或中水熱化的水泥如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥等，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，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每減10kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)降低1℃；
摻入適量的粉煤灰及減水劑，改善混凝土的和易性、降低水灰比、減少水泥用量；
混凝土選用較小水灰比，以使混凝土早期就有較大的強(qiáng)度，滿足抗拉強(qiáng)度大于溫度應(yīng)力，從而不產(chǎn)生裂縫；
使用粗骨料應(yīng)盡量選用粒徑較大、級配良好的粗細(xì)骨料，增強(qiáng)混凝土抗裂能力，并嚴(yán)格控制砂石含泥量，混凝土拌制用自來水。

四、混凝土澆筑方案措施：

因本工程筏板基礎(chǔ)外形為X形，故將底板分成五個自然流水段，使用二臺混凝土泵車分別從筏板西側(cè)兩個外角開始澆筑，在中間區(qū)域匯合后再分別澆筑東側(cè)兩個端角。為保證下層混凝土凝結(jié)前，施工上一層混凝土，應(yīng)保證及時供應(yīng)混凝土。
采用斜面分層方法進(jìn)行澆筑，一次性連續(xù)澆注不留施工縫，以分層法先散失一部分混凝土熱量。由西側(cè)澆筑段端頭底板磚模根部開始澆筑，每層均由下向上找坡澆筑，根據(jù)板厚為1300mm，斜面每層澆筑厚度400mm，按坡度為1:3來施工，每層鋪灰長度為3×1300=3900mm，控制方法為在頂層鋼筋上面拉線，線上作400mm間隔標(biāo)志。振搗中產(chǎn)生的泌水及浮漿應(yīng)及時排出。

五、混凝土溫度監(jiān)測及養(yǎng)護(hù)措施

本工程筏板基礎(chǔ)混凝土的施工時間在12月上旬，日平均溫度在21 ℃左右，混凝土澆筑后最高溫度的峰值，一般出現(xiàn)在混凝土澆筑后的第三天，對混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫溫差要控制在25 ℃內(nèi)，以免因溫差和混凝土的收縮而產(chǎn)生裂縫。

1.混凝土溫度的計(jì)算
水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度與混凝土的絕熱溫升有關(guān)。
①混凝土的中心計(jì)算溫度：Tl(t)=Tj+Th•ξ(t)
式中： Tj—混凝土澆筑溫度（℃）  Th—混凝土最大絕熱溫升（℃）    
ξ(t)—不同澆筑厚度的混凝土的降溫系數(shù)，對1.3m厚混凝土3天時選取ξ(t)=0.42 
②混凝土最大絕熱溫升：Th=mc•Q/ C•ρ（1-e-mt）
式中： Th—混凝土最大絕熱溫升（℃）
mc—每m3混凝土的水泥用量（kg/m3），取548 kg/m3
Q—每公斤水泥28d水化熱，查表Q=375kJ/kg
C—混凝土比熱0.97kJ/kg•K
e—為常數(shù)，取2.718   ρ—混凝土容重2400 kg/m3
t—混凝土齡期（d）    m—常數(shù)，與水泥品種、澆筑時溫度有關(guān)
混凝土最大絕熱溫升：Th=548×375000/970×2400=88.27（℃）
③混凝土澆筑溫度:Tj=TC+(TP+TC)×(A1+A2+A3+......+An)
式中：TC—混凝土拌合溫度，按累計(jì)實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，有日照時混凝土拌合溫度比當(dāng)日溫度高5~7 ℃，無日照時混凝土拌合溫度比當(dāng)日溫度高2~3 ℃，本工程按3 ℃計(jì)算。
TP—混凝土澆筑時的室外溫度（室外平均溫度以21 ℃計(jì)）
A1+A2+A3+......+An—溫度損失系數(shù)，查《大體積混凝土施工》P33表3-4得：
A1—混凝土裝卸，每次A=0.032(裝車、出料二次數(shù))；
A2—混凝土運(yùn)輸時，A=Q×t
式中：Q為9m3滾動式攪拌車其溫升為0.0042，混凝土泵送不計(jì)；
t為運(yùn)輸時間（以分鐘計(jì)），從商品混凝土公司到工地約30分鐘；
A3—澆筑過程中A=0.003×60=0.18；
Tj=TC+(TP+TC)×(A1+A2+A3+......+An)=24+(21+24)×(0.064-0.126+0.18) =24+(45)×0.116=29.31 ℃
則混凝土內(nèi)部中心溫度: Tl(t)=Tj+Th•ξ(t)=29.31+88.27×0.42=66.38℃
從混凝土溫度計(jì)算得知,在混凝土澆筑后的第三天，混凝土內(nèi)部計(jì)算溫升為66.38 ℃,比當(dāng)時室外溫度(21 ℃)高出45.38 ℃,必須采用相應(yīng)的措施, 防止大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)因溫差過大產(chǎn)生裂縫。

2、測溫點(diǎn)設(shè)置及測溫方法
為了能對筏板混凝土溫度進(jìn)行跟蹤，及時掌握混凝土內(nèi)外溫差，以便對異常情況及時采取措施，采用埋設(shè)測溫鋼管加溫度計(jì)進(jìn)行監(jiān)測，筏板測溫孔間距為6m，每個測溫點(diǎn)設(shè)測溫計(jì)2根, 一根埋置于混凝土的中心位置, 測量混凝土中心的最高溫升；另一根置于筏板頂標(biāo)高下100mm, 測量混凝土的表面溫度。  

3、溫度測試方法及結(jié)果
在混凝土澆筑前測出大氣溫度及入�；炷�土溫度并作好記錄，自混凝土入模至澆筑完畢的五天期間內(nèi)每隔二小時測溫一次，以后每隔四小時測溫一次。澆筑混凝土后的15天后或溫度梯度＜20度時，可停止測溫。每測溫一次，應(yīng)記錄、計(jì)算每個測溫點(diǎn)的升降值及溫差值，同時監(jiān)測大氣溫度。實(shí)測混凝土中心溫度與表面溫度差,均未超過25℃ .

3、混凝土養(yǎng)護(hù)措施
為降低筏板混凝土的內(nèi)外溫差（≤25℃），將通過采用合理配合比及早期養(yǎng)護(hù)來實(shí)現(xiàn)。早期養(yǎng)護(hù)將采用隨澆筑隨搓平隨覆蓋的方法，通過覆蓋塑料布既能減少混凝土內(nèi)部水散發(fā)、又能保持混凝土表面溫度不會降低太多，而引起內(nèi)外溫差過大。當(dāng)澆筑完成覆膜養(yǎng)護(hù)達(dá)到12小時后，即采用蓄水養(yǎng)護(hù)法，蓄水深度保持在5-7cm，使混凝土養(yǎng)護(hù)充分并保證混凝土表面溫度不發(fā)生較大變化。

4、結(jié)束語
大體積混凝土施工的關(guān)鍵是防止混凝土開裂，通過對施工方案的論證，認(rèn)真執(zhí)行以上各項(xiàng)技術(shù)措施，堅(jiān)持科學(xué)的施工組織管理，必將收到良好的效果。本工程筏板基礎(chǔ)混凝土一次性澆筑完成，從澆筑至今未發(fā)現(xiàn)溫度變形裂縫，達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)自防水的抗?jié)B效果，既保證了工程質(zhì)量，也積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)和全面的實(shí)測數(shù)據(jù)，對于今后的大體積混凝土施工質(zhì)量提供了有效的保證。

參考文獻(xiàn)：
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