核島底板大體積混凝土施工影響因素分析

謝國強(qiáng)

中國中原對外工程有限公司 北京 100044

1 核島底板大體積混凝土施工主要影響因素

1.1 水化熱

核島底板大體積混凝土在凝固成型過程中，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時釋放出熱量，這就是水化熱。大體積混凝土由于本身結(jié)構(gòu)尺寸大，體積大，內(nèi)部熱量散失慢，容易造成熱量集聚，使內(nèi)部溫度升高，內(nèi)外溫差變大。溫度的變化會引起應(yīng)力變化，應(yīng)力變化會造成裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生。通常的情況是，水化熱在澆筑混凝土后第3天熱量釋放，引起熱量的因素和有水泥的品種，水泥的用量有直接關(guān)系[1]。

減少水化熱的措施有：（1）、選取低熱水泥品種；（2）、在混凝土性能達(dá)到要求的情況下減少水泥用量；（3）、使用冷石子；（4）、使用大塊石；（5）、溫度控制在25℃以內(nèi)；（6）、埋循環(huán)冷水管，帶走混凝土內(nèi)部的熱量；（7）、在條件許可的情況下進(jìn)行分段澆筑混凝土，分層澆筑混凝土；（8）、加強(qiáng)混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)，必要時增加特殊養(yǎng)護(hù)措施（如搭設(shè)養(yǎng)護(hù)棚，加熱，使用蒸汽）。

核島底板大體積混凝土水化熱直接引起溫度變化，溫度變化影響應(yīng)力，溫度變化是產(chǎn)生混凝土裂縫的因素之一，裂縫危害混凝土的質(zhì)量，混凝土的耐久性。

1.2 收縮

收縮是指在核島底板大體積混凝土結(jié)構(gòu)成型后體積變小得情況。收縮對于混凝土結(jié)構(gòu)極為不利，是產(chǎn)生混凝土裂縫的原因之一。影響收縮的主要因素有，水泥的品種，水泥使用量，建筑結(jié)構(gòu)尺寸，混凝土厚度變化[2]。

收縮可以細(xì)分為：溫度收縮，碳化收縮，干燥收縮，自收縮，其他收縮。

核島底板大體積混凝土收縮直接引起體積變化，體積的變化是產(chǎn)生混凝土裂縫的因素之一，裂縫危害混凝土的質(zhì)量，混凝土的耐久性。

1.3 約束條件

約束條件主要是指：核島底板大體積混凝土內(nèi)部的約束，大體積混凝土外部的約束。

由于混凝土結(jié)構(gòu)的不同，內(nèi)部約束分也不同，產(chǎn)生的應(yīng)力也不同。相對于混凝土不同點(diǎn)的受力，是壓力，還是拉力取決于這個點(diǎn)所在的位置。在實(shí)際工程中混凝土結(jié)構(gòu)處于無約束的情況比較少[3]。

混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的約束主要是自身混凝土中的鋼筋?；炷镣獠康募s束是模板，或外部工程實(shí)體。本工程增設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)。

外部約束是混凝土工程施工的重要工作，是做好施工，保證工程質(zhì)量的重要途徑。

核島底板大體積混凝土約束條件直接引起混凝土內(nèi)部的應(yīng)力方向，混凝土應(yīng)力是產(chǎn)生混凝土裂縫的因素之一，裂縫危害混凝土的質(zhì)量，混凝土的耐久性。

1.4 溫度變化

溫度變化：是指在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，混凝土凝固成型過程中釋放的熱量，造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度變化，造成混凝土內(nèi)外部溫度產(chǎn)生差別的變化[4]。

（1）核島底板大體積混凝土內(nèi)部各個點(diǎn)溫度變化不一樣，造成內(nèi)部相對應(yīng)的溫度應(yīng)力也在變化。

（2）核島底板大體積混凝土外部各個點(diǎn)溫度變化不一樣，散熱快慢不一樣，相對應(yīng)的應(yīng)力也在變化。

（3）核島底板大體積混凝土對溫度降低的速度有要求，降溫梯度；按照《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）降溫速率2℃/天以內(nèi)。

（4）核島底板大體積混凝土溫度降溫梯度實(shí)際控制在1.5 ℃～1.8 ℃/天之間。

（5）核島底板大體積混凝土內(nèi)外溫度差有要求，按照《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）內(nèi)外溫差原則上不能超過25℃。

（6）核島底板大體積混凝土實(shí)際內(nèi)外溫差決定了混凝土的溫度梯度和溫度應(yīng)力水平，按照計算結(jié)果，內(nèi)外溫差不能超過25℃。

核島底板大體積混凝土溫度變化直接引起混凝土內(nèi)部的應(yīng)力變化，應(yīng)力是產(chǎn)生混凝土裂縫的因素之一，裂縫危害混凝土的質(zhì)量，混凝土的耐久性。

1.5 施工因素

在核島底板大體積混凝土施工因素中主要有：

（1）施工中的人員因素，主要包括，人員組織，人員數(shù)量；鋼筋工，模板工，混凝土工，各個工種搭配要合理，形成施工流水作業(yè)段。施工人員的技術(shù)素質(zhì)將直接影響大體積混凝土的施工質(zhì)量。

（2）施工中的材料因素，主要包括，構(gòu)成工程主體的材料，施工所用的輔助性材料。施工中材料因素按照時間順序劃分為，施工準(zhǔn)備階段的材料準(zhǔn)備階段。施工過程中的材料運(yùn)輸，實(shí)施。施工后的收尾養(yǎng)護(hù)。施工材料的質(zhì)量，數(shù)量，將直接影響大體積混凝土的質(zhì)量。

（3）施工中的技術(shù)因素，主要包括，施工圖紙交底，施工圖紙審查，施工技術(shù)方案選擇，施工方案審查，批準(zhǔn)。施工技術(shù)方案，除了將直接影響大體積混凝土的質(zhì)量，還對施工安全有直接影響。

（4）施工中的機(jī)械因素，主要包括，施工機(jī)械裝備，施工機(jī)械應(yīng)急，施工機(jī)械計算。施工機(jī)械使用。施工機(jī)械，除了將直接影響大體積混凝土的質(zhì)量，還對施工安全有直接影響。

（5）施工中理論研究，模擬，都會直接影響施工技術(shù)方案的選擇；施工方法的使用，具體操作都會直接影響大體積混凝土的質(zhì)量，安全，成本，效益。

2 核島底板大體積混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

核島底板大體積混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)：對大體積混凝土的尺寸進(jìn)行控制；對大體積混凝土的強(qiáng)度，性能指標(biāo)進(jìn)行控制；對大體積混凝土的裂縫進(jìn)行控制。這里主要討論對控制混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，所采取的施工措施。

控制要點(diǎn)，（1）控制混凝土的水化熱；（2）控制混凝土的收縮；（3）控制混凝土的約束條件；（4）控制混凝土的溫度變化；（5）控制混凝土的施工人員組織；（6）控制混凝土的材料組織；（7）控制混凝土的技術(shù)組織；（8）控制混凝土的施工過程；（9）控制混凝土的養(yǎng)護(hù)過程；

在控制混凝土水化熱方面要選擇合適的原材料，【如，水泥品種，砂石級配，添加劑等等】，對能夠達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度的配合比進(jìn)行優(yōu)化，保證質(zhì)量?！驹跀嚢枵炯颖刂七\(yùn)輸時間，運(yùn)輸距離，選擇最佳行車路線。對入模的混凝土溫度進(jìn)行控制。】

在施工中控制混凝土的澆筑質(zhì)量，澆筑強(qiáng)度，合理配備施工機(jī)械，施工人員，按照施工方案嚴(yán)格落實(shí)?！驹黾涌沽训匿摻罹W(wǎng)，在結(jié)構(gòu)中預(yù)設(shè)溫度傳感器，應(yīng)力傳感器】。

在施工后控制混凝土的養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格按照施工后養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行，落實(shí)監(jiān)測，養(yǎng)護(hù)協(xié)調(diào)，控制混凝土內(nèi)部溫差，外部溫差，保證降溫梯度。