關(guān)于基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫控制的探討

摘要：通過施工現(xiàn)場管理實(shí)踐和查閱收集有關(guān)混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力方面的資料，對基礎(chǔ)混凝土中心溫度影響因素、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施等進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：混凝土 溫度 裂縫 控制

0 引言

近年來，國內(nèi)建筑工程中混凝土工程的體量日漸增大，尤以基礎(chǔ)地下室為甚。因而在基礎(chǔ)大體積混凝土施工和地下室外墻混凝土施工中，如何有效、必須控制好混凝土溫度應(yīng)力、防止發(fā)生裂縫，顯得非常重要。因此本文僅對施工中基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫控制做一探討。

1 關(guān)于大體積混凝土中心溫度的影響因素

1.1 不同水泥品種對混凝土中心溫度的影響

①有關(guān)公式和數(shù)據(jù)：混凝土內(nèi)部中心溫度：Tmax=Tj+T(τ)·ξ

Tj—混凝土的澆注溫度（℃）。T(τ)—在τ齡期時混凝土的絕熱溫升（℃）。ξ—不同齡期的降溫系數(shù)。

混凝土最高絕熱溫升：T=WQ/Cρ*(1-e-mτ)

注：取τ=3天，e=2.718，m=0.542（澆注溫度取26℃）；則(1-e-mτ)=0.8

W—m3混凝土中水泥用量（kg/m3）。Q—每kg水泥水化用量（kJ/kg）。C—混凝土的比熱取0.97(kJ/kg·K)。ρ—混凝土容重，取2400kg/m3。

下面以板厚900mm，配置C30混凝土為例：

水泥水化用量（kJ/kg）：普通水泥325#為289，425#為377，礦渣水泥325#為247，425#為335。

配制C30水泥用量（kg/m3）及水灰比:普通水泥325#為420，水灰比（W/C）為0.44；普通水泥425#為391，水灰比（W/C）為0.46。

②板厚900mm，C30混凝土，普通水泥325#

Tj=26℃（混凝土澆注在5月份，取Tj=26℃）

T=(420×289)/(0.97×2400)=52.1℃

表1 混凝土內(nèi)部中心溫度估算表

■

③板厚900mm，C30混凝土，礦渣水泥325#

Tj=26℃。

T=(420×247)/(0.97×2400)=44.56℃。

表2 混凝土內(nèi)部中心溫度估算表

■

④通過上述計算可以看出，普通與礦渣兩種不同品種的水泥配制C30混凝土，對混凝土的中心溫度影響不大，3d相差僅2.4℃。但相比之下，選擇礦渣水泥比普通水泥在降低混凝土中心溫度上是有利的。

1.2 不同水泥標(biāo)號對混凝土中心溫度的影響

①板厚900mm，C30混凝土，礦渣水泥425#，

Tj=26℃。

T=（397×335）/（0.97×2400）=56.27℃。

同理根據(jù)公式Tmax=Tj+T(τ)·ξ，計算混凝土內(nèi)部中心溫度，再與表二礦渣水泥325#作對比。

②礦渣325#水泥與425#配制C30混凝土內(nèi)部中心溫度對比表（℃）

表3

■

③通過上述計算對比看出，同強(qiáng)度等級的混凝土采用不同標(biāo)號的水泥配制，由于水泥發(fā)熱量的差異對混凝土中心溫度有一定影響。所以，選用較低水泥標(biāo)號配制同強(qiáng)度等級混凝土對降低混凝土中心溫度是有利的。

1.3 混凝土澆筑溫度對混凝土中心溫度的影響

混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度的計算式Tmax=Tj+T(τ)·ξ可以反映出混凝土澆筑溫度對混凝土內(nèi)部中心溫度有直接的影響。Tj高Tmax就隨之加大。通過前面計算對比可以看出，不同水泥品種、不同水泥標(biāo)號對配制出的同強(qiáng)度等級混凝土的中心溫度的影響并不是很大，關(guān)鍵是要控制Tj，Tj對混凝土中心溫度的影響是很大的。所以，對大體積混凝土特別是厚大體積混凝土，在施工前有具體有效的措施對Tj進(jìn)行控制。

2 對于大體積混凝土中心及表面溫差的影響因素

2.1 大氣溫度

大氣溫度對大體積混凝土內(nèi)外溫差的影響比較明顯，其特點(diǎn)是大氣溫度越低混凝土的內(nèi)外溫差越大，混凝土內(nèi)部易產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，造成溫差裂縫的出現(xiàn)。所以要注意混凝土表面的覆蓋保溫措施。

2.2 混凝土表面的保溫層

大體積混凝土在暑期和冬季對其表面的保溫層的要求是不一樣的。使用不同的保溫材料其導(dǎo)熱系數(shù)λ值也不一樣，保溫效果也有差異。所以，要根據(jù)混凝土的施工季節(jié)、當(dāng)?shù)氐臍鉁厍闆r和大氣溫度的變化特點(diǎn)并通過混凝土的熱工計算來選擇使用保溫材料，采取具體措施避免混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

3 大體積基礎(chǔ)混凝土的施工技術(shù)要求

3.1 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量

澆筑前所有原材料均按有關(guān)規(guī)范抽檢其質(zhì)量指標(biāo)，澆筑過程中由施工單位不定期對商品混凝土攪拌站所用原材料抽檢，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時糾正。

3.2 施工工藝要求

以北京金碼大廈作為工程實(shí)例，混凝土全部采用商品混凝土，現(xiàn)場設(shè)置6臺泵車，50臺混凝土運(yùn)輸車連續(xù)輸送混凝土。每日混凝土供應(yīng)量大于2300m3，每小時混凝土供應(yīng)量大于96m3。

3.2.1 現(xiàn)場澆筑。①為保證新澆筑的混凝土不出現(xiàn)冷縫。采用4條澆筑帶及一條后澆帶劃分區(qū)域（如右圖）澆筑，每個澆筑帶均采用分層薄層澆筑。其中2000mm厚板區(qū)，一次澆筑厚度為500mm；800mm厚板區(qū)連續(xù)澆筑到頂。澆筑時分段定點(diǎn)，一個坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，逐層到頂。使上下層混凝土之間澆灌間隙時間不超過混凝土初凝時間。交界面分界處不漏振。一次澆筑混凝土層長度視混凝土供應(yīng)情況，初凝時間而調(diào)整。澆筑混凝土?xí)r注意防止混凝土分層離析。對于墻體、反梁等豎向結(jié)構(gòu)采用料斗澆筑。自由傾落高度超過3m，故采用串筒。②泌水處理。在初凝和終凝之間，混凝土常常發(fā)生表面泌水，骨料下沉，并出現(xiàn)初期收縮和水化升溫等現(xiàn)象。在澆筑過程中及時將水泥漿和泌水排到一端，用軟軸泵抽出，消除泌水對混凝土層間粘結(jié)能力的影響，提高混凝土的密實(shí)度及抗裂性能。③混凝土表面處理。表面及時處理：在混凝土初凝前1~2h后，用長刮板攤平表層泥漿，再用木抹子碾壓數(shù)遍，以閉合混凝土初期收縮裂縫。隨后鐵抹子壓實(shí)收光，防止水分過快散失而出現(xiàn)干縮裂縫。

3.2.2 混凝土測溫。在底板上以8000·8000mm軸線分格布置86組測溫點(diǎn)。每組由三根插入混凝土底板不同深度的鋼管組成。鋼管下端封口，內(nèi)注水。在澆筑前按圖示深度插入并固定。測溫時，此三管內(nèi)水溫分別代表該點(diǎn)混凝土的頂部、中部及底部溫度。選派專人負(fù)責(zé)溫度的測記，測量數(shù)據(jù)應(yīng)真實(shí)完整準(zhǔn)確。在混凝土澆筑完畢前10天每1h測試一次，以后每2h測試一次。具體結(jié)束觀測時間視混凝土溫度變化而定。在施工過程中尤其應(yīng)加強(qiáng)夜間測溫管理，根據(jù)混凝土及大氣溫差變化，調(diào)整養(yǎng)護(hù)方案。

3.2.3 混凝土養(yǎng)護(hù)。加強(qiáng)保濕保溫養(yǎng)護(hù)：10~12h后，對混凝土進(jìn)行21d噴水保濕，覆蓋保溫，養(yǎng)護(hù)采取底層塑料薄膜保濕，外層麻袋覆蓋內(nèi)散外蓄方式，控制混凝土內(nèi)外溫差在20度以內(nèi)。設(shè)專門班組進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，在養(yǎng)護(hù)中對于墻體根部、柱根部等易忽視部位，應(yīng)設(shè)專人檢查，保證其遮蓋嚴(yán)密，防止沿鋼筋根部產(chǎn)生45度方向裂縫。

4 結(jié)束語

以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關(guān)系進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討，雖然對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預(yù)防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一，同時在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》.

[3]《冬期施工手冊》.