大體積高強(qiáng)混凝土溫度控制及抗裂技術(shù)的施工體會(huì)

周巾+++練華++王繼斌++宋永明

摘 要：地下室基礎(chǔ)底板尺寸和厚度一般較大，混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高，屬于大體積混凝土，容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，而一般有抗?jié)B要求，為了確保大體積混凝土的施工質(zhì)量，我們采用了雙摻技術(shù)、并且充分利用60d混凝土強(qiáng)度進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，在施工中采用分層澆筑、覆蓋養(yǎng)護(hù)、測(cè)溫等技術(shù)措施。通過(guò)采用最優(yōu)化的配合比，在混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等工序中精心施工，有效解決大體積高強(qiáng)度混凝土開(kāi)裂的難題，提供大家參考。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土； 配合比； 低水化熱； 抗裂； 分層澆筑； 養(yǎng)護(hù)

1.工程概況

湖州鳳凰熙城總建筑面積為104772m2， 其中地下建筑面積29278m2，主樓地上四十層，地下二層， 最大建筑高度180.70m。地下室開(kāi)挖深度將近10米，基礎(chǔ)底板尺寸考慮后澆帶劃分后一般為52.30×20.60m，厚度為1.50m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為P8，設(shè)計(jì)要求為補(bǔ)償收縮混凝土。按照設(shè)計(jì)的后澆帶單獨(dú)劃分施工區(qū)域內(nèi)的底板必須一次性連續(xù)澆筑成型要求，基礎(chǔ)底板屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。為了控制混凝土溫度、避免出現(xiàn)溫度裂縫，我們從材料選擇和混凝土配合比、溫度計(jì)算等方面分別考慮，來(lái)解決大體積混凝土裂縫問(wèn)題。

2.施工前的技術(shù)準(zhǔn)備和措施

按照以往C40P8混凝土配合比的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，單方混凝土中P.O42.5水泥用量不少于360kg。為了降低混凝土內(nèi)部溫度，在滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度、耐久性、抗?jié)B性、抗裂性的條件下，充分借鑒已經(jīng)施工的大體積筏板混凝土基礎(chǔ)的成熟經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合《大體積混凝土施工規(guī)范》的規(guī)定，經(jīng)與設(shè)計(jì)單位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員聯(lián)系確認(rèn)，將原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)混凝土的抗壓強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)由28d改為60d，以此作為混凝土配合比設(shè)計(jì)、強(qiáng)度評(píng)定以及工程驗(yàn)收的依據(jù)，降低單方混凝土水泥用量，以降低水化熱。按照60d的強(qiáng)度要求，對(duì)混凝土的原材料、配合比經(jīng)過(guò)與混凝土公司的多次比對(duì)試驗(yàn)，選出強(qiáng)度、坍落度、終凝時(shí)間方面均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的最優(yōu)級(jí)配。

3.原材料選擇

根據(jù)目前通用原材料的具體情況，以及大體積混凝土對(duì)于原材料的要求，在保證混凝土體積穩(wěn)定性和抗裂性能的前提下，選用以下原材料進(jìn)行檢測(cè)和性能對(duì)比試驗(yàn)。

（1）水泥，宜選用早期水化熱低、品質(zhì)穩(wěn)定的水泥，選用42.5普通硅酸鹽水泥，同時(shí)兼顧水泥的其他性能、與外加劑的適應(yīng)性，其質(zhì)量指標(biāo)符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175—2007）的規(guī)定。水泥通過(guò)水泥廠家采用倒庫(kù)、增加庫(kù)存等措施，控制使用溫度在55°C左右。

（2）砂，選用中砂，二類(lèi)，細(xì)度模數(shù)2.3—3.0，含泥量小于1%。

（3）碎石。使用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好、針片狀顆粒含量少、孔隙率小的5mm-25mm的碎石，含泥量小于3%。

（4）摻合料，選用活性指數(shù)高、細(xì)度適中、燒失量小的二級(jí)粉煤灰、S95礦渣微粉。

（5）外加劑，選用HEA膨脹劑和TH萘系高效減水劑（泵送劑）。

（6）水，選用合格的自來(lái)水。

4.配合比優(yōu)化

在保證混凝土強(qiáng)度的條件下，摻加高效減水劑，以減少用水量，摻入一定量粉煤灰和礦粉，減少單方混凝土中水泥用量，同時(shí)可以改善混凝土和易性，延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間，避免施工裂縫出現(xiàn)。摻入粉煤灰可降低混凝土徐變、干縮性和熱膨脹系數(shù)，提高抗泌水性和抗離析性，混凝土抗?jié)B性能顯著增加。摻加UEA微膨脹劑，以補(bǔ)償混凝土收縮，且加入減水劑后，可進(jìn)一步減少了水泥用量，降低了混凝土的水化熱。

按照混凝土施工工藝設(shè)計(jì)初凝時(shí)間為8h，終凝時(shí)間為12h。通過(guò)對(duì)于原材料的初步選擇和試驗(yàn)結(jié)果，選用水泥、砂、石、外摻料、外加劑、水的配合比試驗(yàn)。首先根據(jù)以往試配經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐選用一個(gè)合適的配合比，調(diào)整混凝土各成分含量，進(jìn)行試配。重復(fù)此步驟，直至試配出最符合工程實(shí)際情況的混凝土配合比，在混凝土強(qiáng)度、坍落度、終凝時(shí)間方面均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5.大體積混凝土施工溫度與澆筑體表面保溫層、溫度裂縫控制驗(yàn)算

5.1施工溫度計(jì)算

水泥水化熱引起的絕熱溫升與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期增長(zhǎng)按指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)，混凝土內(nèi)部的最高溫度大多發(fā)生在澆筑后的3-7天，一般在3-5天接近于最終絕熱溫升，在計(jì)算中取t=3

根據(jù)商品混凝土公司提供的配合比，進(jìn)行驗(yàn)算。底板要求選取計(jì)算模型為：坍落度180±30mm、混凝土入模溫度15℃、大氣平均溫度15℃，其他相關(guān)數(shù)據(jù)依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范數(shù)表查得。

本配合比采用P.042.5水泥，最終水化熱380KJ/kg。

（1）混凝土內(nèi)部最終絕熱溫升Th

計(jì)算公式為T(mén)max = [（w×Q）/c·ρ]（1-e-mt）]

326*323/0.96×2400=45.70℃

W——水泥用量，粉煤灰和礦粉用量折減系數(shù)取0.25（kg/m3）；

Q---水泥的水化熱380KJ/kg，取膠凝材料水化熱kQ0=0.85*380=323 KJ/kg；

C——混凝土的比熱0.96J/（kg.K）； ρ——混凝土的容重2400kg/m3

m——與水泥品種、澆筑時(shí)溫度有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.3； t——齡期

（2）混凝土拌和物的入模澆筑溫度

根據(jù)本地氣候條件，混凝土澆筑時(shí)大氣溫度按17℃計(jì)算，入模溫度為25℃。

（3）混凝土內(nèi)部中心實(shí)際最高溫度（℃）Tmax

T=Tj+Tmaxξ=25+45.70×0.62=53.33℃

Tj——混凝土入模溫度，取25.0℃

ξ——不同齡期水化熱溫升與澆筑塊厚度的關(guān)系值，取0.62

根據(jù)混凝土公司提供的，類(lèi)似工程湖州某商務(wù)樓2.10米厚度C40P8混凝土底板的測(cè)溫資料，在當(dāng)時(shí)日平均氣溫30℃的條件以下，混凝土底板承臺(tái)中心部位的最高溫度約為60℃，另外根據(jù)湖州某商務(wù)酒店地下室大體積混凝土澆筑的時(shí)候，2.50米厚度C40P8混凝土底板的測(cè)溫資料，在當(dāng)時(shí)日平均氣溫12℃的條件以下，混凝土底板承臺(tái)中心部位的最高溫度約為62℃。初步測(cè)算本工程混凝土承臺(tái)中心溫度將略高于53.33℃，約為55度—58度之間。

（4）混凝土表層溫度計(jì)算

澆筑完成三天時(shí)的表層溫度：

混凝土表面需控溫度T2=25.81℃

施工期間在2014年4月份，所以平均氣溫按Tq=15℃

（5）混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體內(nèi)外溫差值：

T2-Tq=25.81—15=10.81℃<25℃，符合規(guī)范要求；

（6）混凝土表面溫度與環(huán)境溫度差值：

T3為混凝土澆筑完成以后3天的最大溫度=50℃，

T3-T2=24.19℃<25℃，符合規(guī)范要求；

5.2混凝土表面養(yǎng)護(hù)層覆蓋厚度計(jì)算

考慮到實(shí)際的情況，作為（Tmax—T2）的計(jì)算值

采用塑料薄膜+二層草袋進(jìn)行覆蓋。

根據(jù)上述計(jì)算值，同理可以換算成在大面積的底板，保溫層可以滿(mǎn)足混凝土的養(yǎng)護(hù)要求，對(duì)于承臺(tái)和厚大基礎(chǔ)采用如上的保溫辦法即可，采用一層草袋覆蓋，在草袋與底板之間用塑料薄膜予以封閉。

5.3大體積混凝土溫度裂縫控制計(jì)算

混凝土的貫穿性或深層裂縫，主要是由溫差和收縮引起過(guò)大的溫度—收縮應(yīng)力所造成的，為此對(duì)混凝土溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的安全性進(jìn)行驗(yàn)算，以確?；A(chǔ)底板無(wú)危害性裂縫產(chǎn)生，保證底板混凝土的耐久性可滿(mǎn)足工程質(zhì)量要求。

（1） 計(jì)算參數(shù)的確定

混凝土澆筑后3-7天內(nèi)外溫差較大，即此齡期的混凝土溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力較大，所以齡期T=3d進(jìn)行計(jì)算，其他參數(shù)取值同混凝土溫控計(jì)算的各參數(shù)。

（2） 溫度應(yīng)力計(jì)算

σ=ΕtαΔT/（1-υ）S（t）Rk

σ—混凝土的溫度（包括收縮）應(yīng)力（Mpa）

Εt—混凝土齡期T=3時(shí)的彈性模量0.77×104N/mm2

α—混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)，取10×10-6/℃

ΔT—混凝土的最大綜合溫差，按下式計(jì)算

ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq

Tj—混凝土的澆筑溫度為15℃

T（t）—混凝土在齡期T=3時(shí)水化熱絕熱溫升為31.05℃

Ty（t） —混凝土收縮當(dāng)量溫差；

Tq—混凝土澆筑時(shí)的大氣平均溫度為15℃

S（t） —考慮徐變影響的松弛系數(shù)，查表得0.57

Rk—混凝土外約束系數(shù)（考慮柱的約束影響，按一般偏上地基計(jì)算取Rk =0.70）

υ—混凝土的泊松比取0.15

Εt=Eh（1-e-0.09t）=3.25×104×（1- e-0.09×3）

=0.77×104 Mpa

其中：Eh為C40混凝土的彈性模量3.25×103Mpa

Ty（t） =–εy（1-e-0.01t）×M1×M2×M3×…Mn/α

=–3.24×10-4×（1-e-0.03）×1.25×1.35×1.9×1.0÷（10×10-6）

=–2.27×10-1℃

其中：εy混凝土在標(biāo)準(zhǔn)條件下極限收縮值3.24×10-4℃

M1、M2、M3、…Mn為不同條件下修整系數(shù)，查得。

ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq

=15+2÷3×31.05-2.27×10-1-10

=25.7℃

則σ=ΕtαΔT/（1-υ）S（t）×Rk

=0.77×104×10×10-6×25.7÷（1-0.15）×0.57×0.70

=0.86Mpa*1.15=0.9890Mpa

由計(jì)算可知，混凝土的抗裂度安全，不需要單獨(dú)采取抗裂措施。

6.大體積混凝土施工工藝技術(shù)和管理

采用商品混凝土，每車(chē)進(jìn)場(chǎng)的混凝土都要進(jìn)行坍落度的檢測(cè)，保證到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)坍落度不低于18±2cm。符合要求后才能使用，按規(guī)定要求現(xiàn)場(chǎng)抽試件作為驗(yàn)收依據(jù)?；炷凉?yīng)單位每班都應(yīng)進(jìn)行混凝土坍落度試驗(yàn)和留樣作為站內(nèi)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)，并需在出站時(shí)測(cè)定坍落度，混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后施工單位必須進(jìn)行坍落度檢查，符合要求后才能澆筑。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→混凝土攪拌、運(yùn)輸→混凝土澆筑、振搗→混凝土養(yǎng)護(hù)。

混凝土澆筑采用地泵與汽車(chē)泵相結(jié)合，局部地方塔吊配合的施工方式。筏板基礎(chǔ)的混凝土實(shí)行分為三層澆筑，每層的澆筑厚度為0.50m，根據(jù)泵送混凝土流動(dòng)性大的特點(diǎn)，組織好振動(dòng)棒的走向和范圍，上下振動(dòng)，垂直且緩慢拔棒，保證混凝土振搗密實(shí)，防止漏振。

泵送澆筑混凝土?xí)r，不得在同一處連續(xù)布料，應(yīng)在布料桿的旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)水平旋轉(zhuǎn)布料，逐步向前推進(jìn)，而且布料桿的出口離模板內(nèi)側(cè)面不小于50mm，且不得向模板內(nèi)側(cè)面直沖布料，保證混凝土不發(fā)生離析現(xiàn)象。

利用泵管或泵管前連接的軟管在底板上皮鋼筋的表面直接布料，在保證混凝土不出現(xiàn)冷縫的前提條件下，利用軟管左右移動(dòng)，作扇形狀散布混凝土，盡量增大混凝土散布面積，以增加散熱和熱量交換。

混凝土抹面，根據(jù)工程的實(shí)際情況，應(yīng)適當(dāng)增加抹面次數(shù)。尤其保證在終凝前再用木蟹打磨抹壓兩次，進(jìn)行收漿壓光、拉毛，使少量終凝前出現(xiàn)的失水沉降等表面開(kāi)裂裂縫得到閉合，每次打磨抹壓應(yīng)及時(shí)覆蓋。

養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分重要的工序，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在250C的范圍內(nèi)，確保不出現(xiàn)有害裂縫，所以混凝土澆筑成型后，應(yīng)及時(shí)用塑料薄膜等對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行覆蓋，防止表面水分損失。混凝土的潮濕養(yǎng)護(hù)方式為封蓋一層塑料薄膜、噴淋灑水保濕，養(yǎng)護(hù)水溫與混凝土表面之間的溫差不宜大于20℃；潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

混凝土水化溫升控制，混凝土入模溫度很重要，盡可能降低到最低值，混凝土拌和時(shí)采取水中加冰、骨料噴水冷卻及遮陽(yáng)等措施，混凝土運(yùn)輸車(chē)及時(shí)快速調(diào)轉(zhuǎn)，在泵送時(shí)，若遇日曬，在混凝土運(yùn)輸車(chē)拌筒外澆水降溫及泵管遮蓋，確保混凝土入模溫度控制在25°C左右。

7.大體積混凝土測(cè)溫方案與結(jié)果

測(cè)溫采用JDC-2型接觸式熱電偶電子測(cè)溫儀，為監(jiān)測(cè)砼內(nèi)外的溫差，使用數(shù)字顯示電子測(cè)溫計(jì)，測(cè)溫探頭和測(cè)溫線(xiàn)預(yù)埋在所澆搗的砼中，其測(cè)溫精度為±0.5℃，在基礎(chǔ)底板內(nèi)設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，另設(shè)大氣溫度測(cè)點(diǎn)2個(gè)，以便相互校對(duì)。測(cè)溫點(diǎn)位布置豎向。

測(cè)溫情況，混凝土入模溫度基本在20℃-23℃之間。在分層澆筑時(shí)，由于上層混凝土尚未覆蓋，可以最大限度地利用該層混凝土攤鋪的表面和外界的空氣進(jìn)行接觸，以充分散熱，而且后續(xù)上層新澆筑的溫度較低的混凝土又吸收了部分熱量。因此有效地降低了水化熱的溫度，從而降低了整個(gè)混凝土的溫度峰值。本工程混凝土溫度峰值出現(xiàn)在初凝以后60h，即澆筑完成68h，隨后溫升速度放慢?；炷羶?nèi)部溫度峰值出現(xiàn)的時(shí)間基本上是在4月12日—4月13日之間，隨后開(kāi)始逐步降溫。見(jiàn)下表

不同齡期混凝土內(nèi)部中心溫度值實(shí)測(cè)結(jié)果

8.結(jié)語(yǔ)

（1）在大體積混凝土中摻入粉煤灰和礦粉等活性摻合料，充分利用活性摻合料的后期強(qiáng)度，可減小水泥用量，并改善混凝土性能。本工程實(shí)踐證明，通過(guò)添加外加劑和摻合料可配置低水化熱混凝土，滿(mǎn)足大體積混凝土的技術(shù)要求。

（2）可以按《大體積混凝土施工規(guī)范》，采用60d 的混凝土強(qiáng)度作為混凝土配合比設(shè)計(jì)以及評(píng)定和驗(yàn)收的依據(jù)。使水泥用量大幅度減少，可以顯著降低混凝土水化熱，并延遲水化熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間，有利于混凝土底板里表溫差的控制，以防止溫度裂縫的出現(xiàn)。

（3）塑料薄模覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土防止產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一方面可以降低混凝土的表面散熱，降低降溫速度，防止產(chǎn)生表面裂縫，可充分發(fā)揮混凝土早期強(qiáng)度，使溫度產(chǎn)生的應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫；另一方面，潮濕的環(huán)境可防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生的干縮裂縫，因此早期養(yǎng)護(hù)顯得尤為重要。

（4）混凝土表層溫度計(jì)算

澆筑完成三天時(shí)的表層溫度：

混凝土表面需控溫度T2=25.81℃

施工期間在2014年4月份，所以平均氣溫按Tq=15℃

（5）混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體內(nèi)外溫差值：

T2-Tq=25.81—15=10.81℃<25℃，符合規(guī)范要求；

（6）混凝土表面溫度與環(huán)境溫度差值：

T3為混凝土澆筑完成以后3天的最大溫度=50℃，

T3-T2=24.19℃<25℃，符合規(guī)范要求；

5.2混凝土表面養(yǎng)護(hù)層覆蓋厚度計(jì)算

考慮到實(shí)際的情況，作為（Tmax—T2）的計(jì)算值

采用塑料薄膜+二層草袋進(jìn)行覆蓋。

根據(jù)上述計(jì)算值，同理可以換算成在大面積的底板，保溫層可以滿(mǎn)足混凝土的養(yǎng)護(hù)要求，對(duì)于承臺(tái)和厚大基礎(chǔ)采用如上的保溫辦法即可，采用一層草袋覆蓋，在草袋與底板之間用塑料薄膜予以封閉。

5.3大體積混凝土溫度裂縫控制計(jì)算

混凝土的貫穿性或深層裂縫，主要是由溫差和收縮引起過(guò)大的溫度—收縮應(yīng)力所造成的，為此對(duì)混凝土溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的安全性進(jìn)行驗(yàn)算，以確?；A(chǔ)底板無(wú)危害性裂縫產(chǎn)生，保證底板混凝土的耐久性可滿(mǎn)足工程質(zhì)量要求。

（1） 計(jì)算參數(shù)的確定

混凝土澆筑后3-7天內(nèi)外溫差較大，即此齡期的混凝土溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力較大，所以齡期T=3d進(jìn)行計(jì)算，其他參數(shù)取值同混凝土溫控計(jì)算的各參數(shù)。

（2） 溫度應(yīng)力計(jì)算

σ=ΕtαΔT/（1-υ）S（t）Rk

σ—混凝土的溫度（包括收縮）應(yīng)力（Mpa）

Εt—混凝土齡期T=3時(shí)的彈性模量0.77×104N/mm2

α—混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)，取10×10-6/℃

ΔT—混凝土的最大綜合溫差，按下式計(jì)算

ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq

Tj—混凝土的澆筑溫度為15℃

T（t）—混凝土在齡期T=3時(shí)水化熱絕熱溫升為31.05℃

Ty（t） —混凝土收縮當(dāng)量溫差；

Tq—混凝土澆筑時(shí)的大氣平均溫度為15℃

S（t） —考慮徐變影響的松弛系數(shù)，查表得0.57

Rk—混凝土外約束系數(shù)（考慮柱的約束影響，按一般偏上地基計(jì)算取Rk =0.70）

υ—混凝土的泊松比取0.15

Εt=Eh（1-e-0.09t）=3.25×104×（1- e-0.09×3）

=0.77×104 Mpa

其中：Eh為C40混凝土的彈性模量3.25×103Mpa

Ty（t） =–εy（1-e-0.01t）×M1×M2×M3×…Mn/α

=–3.24×10-4×（1-e-0.03）×1.25×1.35×1.9×1.0÷（10×10-6）

=–2.27×10-1℃

其中：εy混凝土在標(biāo)準(zhǔn)條件下極限收縮值3.24×10-4℃

M1、M2、M3、…Mn為不同條件下修整系數(shù)，查得。

ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq

=15+2÷3×31.05-2.27×10-1-10

=25.7℃

則σ=ΕtαΔT/（1-υ）S（t）×Rk

=0.77×104×10×10-6×25.7÷（1-0.15）×0.57×0.70

=0.86Mpa*1.15=0.9890Mpa

由計(jì)算可知，混凝土的抗裂度安全，不需要單獨(dú)采取抗裂措施。

6.大體積混凝土施工工藝技術(shù)和管理

采用商品混凝土，每車(chē)進(jìn)場(chǎng)的混凝土都要進(jìn)行坍落度的檢測(cè)，保證到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)坍落度不低于18±2cm。符合要求后才能使用，按規(guī)定要求現(xiàn)場(chǎng)抽試件作為驗(yàn)收依據(jù)?；炷凉?yīng)單位每班都應(yīng)進(jìn)行混凝土坍落度試驗(yàn)和留樣作為站內(nèi)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)，并需在出站時(shí)測(cè)定坍落度，混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后施工單位必須進(jìn)行坍落度檢查，符合要求后才能澆筑。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→混凝土攪拌、運(yùn)輸→混凝土澆筑、振搗→混凝土養(yǎng)護(hù)。

混凝土澆筑采用地泵與汽車(chē)泵相結(jié)合，局部地方塔吊配合的施工方式。筏板基礎(chǔ)的混凝土實(shí)行分為三層澆筑，每層的澆筑厚度為0.50m，根據(jù)泵送混凝土流動(dòng)性大的特點(diǎn)，組織好振動(dòng)棒的走向和范圍，上下振動(dòng)，垂直且緩慢拔棒，保證混凝土振搗密實(shí)，防止漏振。

泵送澆筑混凝土?xí)r，不得在同一處連續(xù)布料，應(yīng)在布料桿的旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)水平旋轉(zhuǎn)布料，逐步向前推進(jìn)，而且布料桿的出口離模板內(nèi)側(cè)面不小于50mm，且不得向模板內(nèi)側(cè)面直沖布料，保證混凝土不發(fā)生離析現(xiàn)象。

利用泵管或泵管前連接的軟管在底板上皮鋼筋的表面直接布料，在保證混凝土不出現(xiàn)冷縫的前提條件下，利用軟管左右移動(dòng)，作扇形狀散布混凝土，盡量增大混凝土散布面積，以增加散熱和熱量交換。

混凝土抹面，根據(jù)工程的實(shí)際情況，應(yīng)適當(dāng)增加抹面次數(shù)。尤其保證在終凝前再用木蟹打磨抹壓兩次，進(jìn)行收漿壓光、拉毛，使少量終凝前出現(xiàn)的失水沉降等表面開(kāi)裂裂縫得到閉合，每次打磨抹壓應(yīng)及時(shí)覆蓋。

養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分重要的工序，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在250C的范圍內(nèi)，確保不出現(xiàn)有害裂縫，所以混凝土澆筑成型后，應(yīng)及時(shí)用塑料薄膜等對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行覆蓋，防止表面水分損失。混凝土的潮濕養(yǎng)護(hù)方式為封蓋一層塑料薄膜、噴淋灑水保濕，養(yǎng)護(hù)水溫與混凝土表面之間的溫差不宜大于20℃；潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

混凝土水化溫升控制，混凝土入模溫度很重要，盡可能降低到最低值，混凝土拌和時(shí)采取水中加冰、骨料噴水冷卻及遮陽(yáng)等措施，混凝土運(yùn)輸車(chē)及時(shí)快速調(diào)轉(zhuǎn)，在泵送時(shí)，若遇日曬，在混凝土運(yùn)輸車(chē)拌筒外澆水降溫及泵管遮蓋，確保混凝土入模溫度控制在25°C左右。

7.大體積混凝土測(cè)溫方案與結(jié)果

測(cè)溫采用JDC-2型接觸式熱電偶電子測(cè)溫儀，為監(jiān)測(cè)砼內(nèi)外的溫差，使用數(shù)字顯示電子測(cè)溫計(jì)，測(cè)溫探頭和測(cè)溫線(xiàn)預(yù)埋在所澆搗的砼中，其測(cè)溫精度為±0.5℃，在基礎(chǔ)底板內(nèi)設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，另設(shè)大氣溫度測(cè)點(diǎn)2個(gè)，以便相互校對(duì)。測(cè)溫點(diǎn)位布置豎向。

測(cè)溫情況，混凝土入模溫度基本在20℃-23℃之間。在分層澆筑時(shí)，由于上層混凝土尚未覆蓋，可以最大限度地利用該層混凝土攤鋪的表面和外界的空氣進(jìn)行接觸，以充分散熱，而且后續(xù)上層新澆筑的溫度較低的混凝土又吸收了部分熱量。因此有效地降低了水化熱的溫度，從而降低了整個(gè)混凝土的溫度峰值。本工程混凝土溫度峰值出現(xiàn)在初凝以后60h，即澆筑完成68h，隨后溫升速度放慢?；炷羶?nèi)部溫度峰值出現(xiàn)的時(shí)間基本上是在4月12日—4月13日之間，隨后開(kāi)始逐步降溫。見(jiàn)下表

不同齡期混凝土內(nèi)部中心溫度值實(shí)測(cè)結(jié)果

8.結(jié)語(yǔ)

（1）在大體積混凝土中摻入粉煤灰和礦粉等活性摻合料，充分利用活性摻合料的后期強(qiáng)度，可減小水泥用量，并改善混凝土性能。本工程實(shí)踐證明，通過(guò)添加外加劑和摻合料可配置低水化熱混凝土，滿(mǎn)足大體積混凝土的技術(shù)要求。

（2）可以按《大體積混凝土施工規(guī)范》，采用60d 的混凝土強(qiáng)度作為混凝土配合比設(shè)計(jì)以及評(píng)定和驗(yàn)收的依據(jù)。使水泥用量大幅度減少，可以顯著降低混凝土水化熱，并延遲水化熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間，有利于混凝土底板里表溫差的控制，以防止溫度裂縫的出現(xiàn)。

（3）塑料薄模覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土防止產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一方面可以降低混凝土的表面散熱，降低降溫速度，防止產(chǎn)生表面裂縫，可充分發(fā)揮混凝土早期強(qiáng)度，使溫度產(chǎn)生的應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫；另一方面，潮濕的環(huán)境可防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生的干縮裂縫，因此早期養(yǎng)護(hù)顯得尤為重要。

（4）混凝土表層溫度計(jì)算

澆筑完成三天時(shí)的表層溫度：

混凝土表面需控溫度T2=25.81℃

施工期間在2014年4月份，所以平均氣溫按Tq=15℃

（5）混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體內(nèi)外溫差值：

T2-Tq=25.81—15=10.81℃<25℃，符合規(guī)范要求；

（6）混凝土表面溫度與環(huán)境溫度差值：

T3為混凝土澆筑完成以后3天的最大溫度=50℃，

T3-T2=24.19℃<25℃，符合規(guī)范要求；

5.2混凝土表面養(yǎng)護(hù)層覆蓋厚度計(jì)算

考慮到實(shí)際的情況，作為（Tmax—T2）的計(jì)算值

采用塑料薄膜+二層草袋進(jìn)行覆蓋。

根據(jù)上述計(jì)算值，同理可以換算成在大面積的底板，保溫層可以滿(mǎn)足混凝土的養(yǎng)護(hù)要求，對(duì)于承臺(tái)和厚大基礎(chǔ)采用如上的保溫辦法即可，采用一層草袋覆蓋，在草袋與底板之間用塑料薄膜予以封閉。

5.3大體積混凝土溫度裂縫控制計(jì)算

混凝土的貫穿性或深層裂縫，主要是由溫差和收縮引起過(guò)大的溫度—收縮應(yīng)力所造成的，為此對(duì)混凝土溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的安全性進(jìn)行驗(yàn)算，以確?；A(chǔ)底板無(wú)危害性裂縫產(chǎn)生，保證底板混凝土的耐久性可滿(mǎn)足工程質(zhì)量要求。

（1） 計(jì)算參數(shù)的確定

混凝土澆筑后3-7天內(nèi)外溫差較大，即此齡期的混凝土溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力較大，所以齡期T=3d進(jìn)行計(jì)算，其他參數(shù)取值同混凝土溫控計(jì)算的各參數(shù)。

（2） 溫度應(yīng)力計(jì)算

σ=ΕtαΔT/（1-υ）S（t）Rk

σ—混凝土的溫度（包括收縮）應(yīng)力（Mpa）

Εt—混凝土齡期T=3時(shí)的彈性模量0.77×104N/mm2

α—混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)，取10×10-6/℃

ΔT—混凝土的最大綜合溫差，按下式計(jì)算

ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq

Tj—混凝土的澆筑溫度為15℃

T（t）—混凝土在齡期T=3時(shí)水化熱絕熱溫升為31.05℃

Ty（t） —混凝土收縮當(dāng)量溫差；

Tq—混凝土澆筑時(shí)的大氣平均溫度為15℃

S（t） —考慮徐變影響的松弛系數(shù)，查表得0.57

Rk—混凝土外約束系數(shù)（考慮柱的約束影響，按一般偏上地基計(jì)算取Rk =0.70）

υ—混凝土的泊松比取0.15

Εt=Eh（1-e-0.09t）=3.25×104×（1- e-0.09×3）

=0.77×104 Mpa

其中：Eh為C40混凝土的彈性模量3.25×103Mpa

Ty（t） =–εy（1-e-0.01t）×M1×M2×M3×…Mn/α

=–3.24×10-4×（1-e-0.03）×1.25×1.35×1.9×1.0÷（10×10-6）

=–2.27×10-1℃

其中：εy混凝土在標(biāo)準(zhǔn)條件下極限收縮值3.24×10-4℃

M1、M2、M3、…Mn為不同條件下修整系數(shù)，查得。

ΔT=Tj+2/3T（t）+Ty（t）-Tq

=15+2÷3×31.05-2.27×10-1-10

=25.7℃

則σ=ΕtαΔT/（1-υ）S（t）×Rk

=0.77×104×10×10-6×25.7÷（1-0.15）×0.57×0.70

=0.86Mpa*1.15=0.9890Mpa

由計(jì)算可知，混凝土的抗裂度安全，不需要單獨(dú)采取抗裂措施。

6.大體積混凝土施工工藝技術(shù)和管理

采用商品混凝土，每車(chē)進(jìn)場(chǎng)的混凝土都要進(jìn)行坍落度的檢測(cè)，保證到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)坍落度不低于18±2cm。符合要求后才能使用，按規(guī)定要求現(xiàn)場(chǎng)抽試件作為驗(yàn)收依據(jù)。混凝土供應(yīng)單位每班都應(yīng)進(jìn)行混凝土坍落度試驗(yàn)和留樣作為站內(nèi)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)，并需在出站時(shí)測(cè)定坍落度，混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后施工單位必須進(jìn)行坍落度檢查，符合要求后才能澆筑。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→混凝土攪拌、運(yùn)輸→混凝土澆筑、振搗→混凝土養(yǎng)護(hù)。

混凝土澆筑采用地泵與汽車(chē)泵相結(jié)合，局部地方塔吊配合的施工方式。筏板基礎(chǔ)的混凝土實(shí)行分為三層澆筑，每層的澆筑厚度為0.50m，根據(jù)泵送混凝土流動(dòng)性大的特點(diǎn)，組織好振動(dòng)棒的走向和范圍，上下振動(dòng)，垂直且緩慢拔棒，保證混凝土振搗密實(shí)，防止漏振。

泵送澆筑混凝土?xí)r，不得在同一處連續(xù)布料，應(yīng)在布料桿的旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)水平旋轉(zhuǎn)布料，逐步向前推進(jìn)，而且布料桿的出口離模板內(nèi)側(cè)面不小于50mm，且不得向模板內(nèi)側(cè)面直沖布料，保證混凝土不發(fā)生離析現(xiàn)象。

利用泵管或泵管前連接的軟管在底板上皮鋼筋的表面直接布料，在保證混凝土不出現(xiàn)冷縫的前提條件下，利用軟管左右移動(dòng)，作扇形狀散布混凝土，盡量增大混凝土散布面積，以增加散熱和熱量交換。

混凝土抹面，根據(jù)工程的實(shí)際情況，應(yīng)適當(dāng)增加抹面次數(shù)。尤其保證在終凝前再用木蟹打磨抹壓兩次，進(jìn)行收漿壓光、拉毛，使少量終凝前出現(xiàn)的失水沉降等表面開(kāi)裂裂縫得到閉合，每次打磨抹壓應(yīng)及時(shí)覆蓋。

養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分重要的工序，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在250C的范圍內(nèi)，確保不出現(xiàn)有害裂縫，所以混凝土澆筑成型后，應(yīng)及時(shí)用塑料薄膜等對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行覆蓋，防止表面水分損失?；炷恋某睗耩B(yǎng)護(hù)方式為封蓋一層塑料薄膜、噴淋灑水保濕，養(yǎng)護(hù)水溫與混凝土表面之間的溫差不宜大于20℃；潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

混凝土水化溫升控制，混凝土入模溫度很重要，盡可能降低到最低值，混凝土拌和時(shí)采取水中加冰、骨料噴水冷卻及遮陽(yáng)等措施，混凝土運(yùn)輸車(chē)及時(shí)快速調(diào)轉(zhuǎn)，在泵送時(shí)，若遇日曬，在混凝土運(yùn)輸車(chē)拌筒外澆水降溫及泵管遮蓋，確?；炷寥肽囟瓤刂圃?5°C左右。

7.大體積混凝土測(cè)溫方案與結(jié)果

測(cè)溫采用JDC-2型接觸式熱電偶電子測(cè)溫儀，為監(jiān)測(cè)砼內(nèi)外的溫差，使用數(shù)字顯示電子測(cè)溫計(jì)，測(cè)溫探頭和測(cè)溫線(xiàn)預(yù)埋在所澆搗的砼中，其測(cè)溫精度為±0.5℃，在基礎(chǔ)底板內(nèi)設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，另設(shè)大氣溫度測(cè)點(diǎn)2個(gè)，以便相互校對(duì)。測(cè)溫點(diǎn)位布置豎向。

測(cè)溫情況，混凝土入模溫度基本在20℃-23℃之間。在分層澆筑時(shí)，由于上層混凝土尚未覆蓋，可以最大限度地利用該層混凝土攤鋪的表面和外界的空氣進(jìn)行接觸，以充分散熱，而且后續(xù)上層新澆筑的溫度較低的混凝土又吸收了部分熱量。因此有效地降低了水化熱的溫度，從而降低了整個(gè)混凝土的溫度峰值。本工程混凝土溫度峰值出現(xiàn)在初凝以后60h，即澆筑完成68h，隨后溫升速度放慢?；炷羶?nèi)部溫度峰值出現(xiàn)的時(shí)間基本上是在4月12日—4月13日之間，隨后開(kāi)始逐步降溫。見(jiàn)下表

不同齡期混凝土內(nèi)部中心溫度值實(shí)測(cè)結(jié)果

8.結(jié)語(yǔ)

（1）在大體積混凝土中摻入粉煤灰和礦粉等活性摻合料，充分利用活性摻合料的后期強(qiáng)度，可減小水泥用量，并改善混凝土性能。本工程實(shí)踐證明，通過(guò)添加外加劑和摻合料可配置低水化熱混凝土，滿(mǎn)足大體積混凝土的技術(shù)要求。

（2）可以按《大體積混凝土施工規(guī)范》，采用60d 的混凝土強(qiáng)度作為混凝土配合比設(shè)計(jì)以及評(píng)定和驗(yàn)收的依據(jù)。使水泥用量大幅度減少，可以顯著降低混凝土水化熱，并延遲水化熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間，有利于混凝土底板里表溫差的控制，以防止溫度裂縫的出現(xiàn)。

（3）塑料薄模覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土防止產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一方面可以降低混凝土的表面散熱，降低降溫速度，防止產(chǎn)生表面裂縫，可充分發(fā)揮混凝土早期強(qiáng)度，使溫度產(chǎn)生的應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫；另一方面，潮濕的環(huán)境可防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生的干縮裂縫，因此早期養(yǎng)護(hù)顯得尤為重要。