大體積混凝土溫度裂縫的防治措施

摘要：根據(jù)工程建設(shè)的需要，大體積混凝土結(jié)構(gòu)也越來越普遍。但在施工過程中，常會出現(xiàn)各種各樣的裂縫給工程的結(jié)構(gòu)造成了質(zhì)量隱患。本文結(jié)合工作實踐，對預(yù)防大體積混凝土溫度裂縫的施工工藝進行了探討。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；預(yù)防措施

1、大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的原因

大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因是水化熱。大體積混凝土在經(jīng)過澆筑振搗之后，水化熱隨即便大量的產(chǎn)生，由于大體積混凝上表面散熱的影響，混凝土中心溫度向表面遞減，由溫度的不同導(dǎo)致混凝土內(nèi)外變形不一致，中心混凝土與邊緣混凝土變形不統(tǒng)一，這便產(chǎn)生溫度應(yīng)力。由所受約束的不相同而導(dǎo)致產(chǎn)生溫度應(yīng)力大小也是不同的。于是，當抗拉應(yīng)力不能抵抗溫度應(yīng)力的作用時，結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生裂縫。。

2、溫度裂縫的預(yù)防與控制

2.1控制好原材料質(zhì)量。施工中選用了良好級配的原料，并嚴格控制其含泥量不超標，盡量滿足設(shè)計的要求。（1）水泥：首先盡量減少單位體積混凝土的水泥用量，資料證明，水泥用量每增減10kg，水化熱使溫度相應(yīng)升降約1℃。其次應(yīng)優(yōu)先采用低熱水泥，如選擇礦渣硅酸鹽水泥。（2）細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于2%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。（3）粗骨料：5～25MM或5～40MM石子，選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高。優(yōu)先選用5～40MM石子，減少混凝土收縮。含泥量<1%，符合篩分連續(xù)級配要求。骨料中針狀和片狀<15%（重量比）。（4）拌和水：宜采用深層地下水，必要時加冰塊降溫，使水溫降至10℃以下。（5）粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰對降低水化熱、改善混凝土和易性有利，粉煤灰的摻量不少于10%，采用內(nèi)摻法，選用Ⅱ級粉煤灰。（6）外摻劑：通過分析比較及過去在其它工程上的使用經(jīng)驗，混凝土中摻加緩凝型高效復(fù)合泵送減水劑可降低水化熱峰值，減少因水份蒸發(fā)而引起的混凝土收縮，并可提高混凝土的抗裂性，和易性與可泵性；摻入膨脹劑，在最初14d潮濕養(yǎng)護中，使混凝土體積微膨脹，補償混凝土早期失水收縮產(chǎn)生的收縮裂縫，提高混凝土的抗?jié)B能力。具體外加劑的性能及用量應(yīng)當根據(jù)要求由試驗室提供配合比報告，在混凝土澆筑前將配合比報告送達施工單位。由于采用粉煤灰及外摻劑，宜利用混凝土后期強度，用R60或R90替代R28作為設(shè)計強度。。

2.2嚴格混凝土配合比。采用泵送混凝土砂率控制在35%～40%之間，在滿足可泵性的前提下，盡量降低砂率。坍落度在滿足泵送的條件下盡量選擇小值，以減少收縮變形。針對工程實際和泵送施工工藝要求，根據(jù)理論計算和試驗室試配試驗結(jié)果，由試驗室提供混凝土配合比報告，混凝土坍落度宜為150mm～170mm，緩凝時間根據(jù)澆筑量和澆筑速度確定。

2.3控制混凝土原材料入機溫度。混凝土中的各種原材料，尤其是石子與水的溫度，拌和后對混凝土的入模溫度影響最大，因而必須控制其入機溫度。夏季在氣溫較高時，監(jiān)督攪拌站對砂、石骨料和水采取降溫措施，宜在砂石堆場對砂石遮陽，必要時可采用向骨料噴水等降溫措施。特別是對水宜采用深層地下水和加冰塊降溫，使水溫降至10℃以下，

2.4控制混凝土澆筑時入模溫度。夏季施工時，在輸送泵送時采取降溫措施，以防入?；炷翜囟壬?。如在施工現(xiàn)場搭設(shè)遮陽棚蓋、用水泵對進入施工現(xiàn)場的混凝土運輸罐車噴水降溫，在水平輸送管道上鋪草包噴水，優(yōu)先選用近距離混凝土攪拌站等，以保證混凝土入模溫度不大于28℃。

2.5減少大體積混凝土四周約束。對于地基為基巖或老混凝土墊層，應(yīng)在表面鋪設(shè)20mm砂墊層后上鋪一層塑料或油氈，以消除基巖約束和嵌固作用；在四周模板內(nèi)表面鋪設(shè)50mm以上厚聚苯乙烯泡沫類材料保溫層，既達到保溫效果，又降低了四周約束，消除約束應(yīng)力，并最終減少混凝土收縮裂縫的出現(xiàn)。

3、預(yù)防大體積混凝土溫度裂縫的施工工藝要點分析

3.1加強混凝土振搗

為了提高混凝土的密實度和抗拉強度，減少收縮，施工時設(shè)置專人加強混凝土的振搗工作，嚴格控制振搗時間和插入深度，上下層振搗搭接在50～ 100 mm之間，每點振搗30s左右或視混凝土表面返漿，嚴禁碰撞模板。二次振搗是在第一次振搗后，于凝結(jié)前的適當時間再重復(fù)進行二次振搗的一項新工藝，二次振搗能減少混凝土的內(nèi)部裂縫，增強混凝土的密實性，從而提高混凝土的抗裂性。

3.2控制混凝土澆筑溫度

混凝土從攪拌機出料后，經(jīng)過運輸、泵送、澆筑、振搗等工序后的溫度稱為混凝土的澆筑溫度。由于澆筑溫度過高會引起較大的干縮，因此應(yīng)適當?shù)叵拗苹炷恋臐仓囟?，一般情況下，建議混凝土的最高澆筑溫度應(yīng)控制在40℃以下。

3.3控制混凝土出機溫度

為了降低大體積混凝土總溫升和減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，控制出機溫度是很重要的。在混凝土的原材料中，石子的比熱較小，但其在每立方米混凝土中所占的質(zhì)量較大。水的比熱最大，但它在混凝土中占的質(zhì)量卻最小。因此，對混凝土的出機溫度影響最大的是石子和水的溫度，砂的溫度次之，水泥的溫度影響最小。針對以上的情況，在施工中，為了降低混凝土的出機溫度，應(yīng)采取有效的方法降低石子的溫度。在氣溫較高時，為了防止太陽的直接照射，可在砂、石子堆場搭設(shè)簡易遮陽裝置，必要時，須向骨料噴射水霧或使用冷水沖洗骨料。

3.4加強混凝土養(yǎng)護

為了減少升溫階段的內(nèi)外溫差，防止因混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，應(yīng)對混凝土進行適當?shù)某睗耩B(yǎng)護；為了使水泥順利進行水化，提高混凝土的極限拉伸和延緩混凝土的水化熱降溫速度，防止產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和溫度裂縫，應(yīng)加強對混凝土進行保濕和保溫養(yǎng)護。另外，施工中采取合理的技術(shù)措施很重要，例如采用帶模養(yǎng)護、推遲拆模時間等方法都對控制裂縫起很大的作用。

結(jié)語：

隨著大體積混凝土溫度裂縫預(yù)防措施研究的不斷深入，會有更多的方法供選擇。分析大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生內(nèi)外因，得出材料性質(zhì)和水泥水化熱的內(nèi)因同大體積混凝土所處環(huán)境影響的外因的結(jié)論。然后根據(jù)一些大體積混凝土施工過程中對溫度裂縫預(yù)防措施，總結(jié)了各種預(yù)防方法。從優(yōu)化配合比，減少水泥用量、合理選擇原材料、分縫分塊澆筑、減少內(nèi)外溫度梯度以及合理規(guī)劃施工前的準備工作并加強施工管理來預(yù)防大體積混凝土施工過程中產(chǎn)生溫度裂縫問題。

作者簡介：趙世生，男，1987.10.2，遼寧省，助理工程師，研究方向建筑施工。

（作者身份證號碼：210381198710023910）