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大体积混凝土温度及干缩裂缝控制
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内容提示：某电厂土建工程建筑面积1.2万平方米，大体积混凝土结构。其中烟囱混凝土体积为3600立方米左右，汽机基础混凝土体积为1800立方米左右，其余设备基础混凝土量也相当大，设计强度等级均为C30.项目部在大体积混凝土施工中，严格抓好温度及干缩裂缝的防治，主要采取了以下措施
某电厂土建工程建筑面积1.2万平方米，大体积混凝土结构。其中烟囱混凝土体积为3600立方米左右，汽机基础混凝土体积为1800立方米左右，其余设备基础混凝土量也相当大，设计强度等级均为C30.项目部在大体积混凝土施工中，严格抓好温度及干缩裂缝的防治，主要采取了以下措施：
一、把好材料选定关本工程采用低水化热325号矿渣硅酸盐水泥，在泵送允许的情况下，选择粒径5.0-31.5毫米碎石；砂子为含泥量不小于3%的中砂。为了满足和易性，减缓水泥早期水化热和推迟并降低温度峰值的要求，采用高效缓凝型减水剂，要求混凝土初凝时间为12小时。为抵消温度应力计算中的收缩当量温差，防止混凝土收缩和温度裂缝，在混凝土中掺加微膨胀剂，通过微膨胀剂的膨胀作用，使混凝土受到钢筋的约束，产生预压应力，从而抵消混凝土降温过程中产生的拉应力，控制混凝土结构裂缝的产生。掺加的微膨胀剂或复合型膨胀材料，一般膨胀率在0.03%-0.05%之间，此时掺加活性粉煤灰替代部分水泥，以减少水泥用量，从而减少混凝土水化热总量和最高温度峰值，提高混凝土和易性和保水性，达到降低混凝土内、外温差的目的。（参考《建筑中文网》）
二、混凝土材料最佳配合比设计对混凝土材料进行试配，达到最佳配合比。（1）在征得设计单位和满足施工荷载要求的前提下，混凝土配合比设计时尽量利用混凝土60天或90天的后期强度，以满足减少水泥用量和水化热的产生；（2）混凝土配合比一般要求水泥用量不宜过小，含掺合料≥320kg/m3，水灰比≤0.5，砂率控制在35%-45%，坍落度为100-140毫米。严禁现场随意加水增大坍落度。
三、混凝土的浇筑采用斜面分层浇筑，浇筑坡度为1∶8，每层浇筑厚度为400毫米，每个浇筑点配备3台插入式振捣器。振捣上层混凝土时，要插入下层混凝土内50毫米左右。浇筑时，混凝土表面泌水要及时排除，在侧模底部垫层上设排水孔，引水至排水沟、集水井后抽掉。为了防止混凝土表面因砂浆过多出现干缩裂缝，浇筑完的混凝土表面应加一层洁净石子，并增加压面的数量。采用二次振捣，增加混凝土表面密实度，减少可能出现的裂缝。为降低混凝土的温度，混凝土的入模温度应控制在15℃左右。
四、混凝土的养护混凝土浇筑完毕，按标高找平，用木杠刮平；初凝前，用铁磙子碾压两遍，再用木抹子搓平；表面干硬后，计算确定养护厚度，紧贴混凝土铺一层塑料布，以防止混凝土表面水分散失；经计算，尚须覆盖保温材料时，应按要求覆盖，并控制混凝土内、外温差在25℃范围内；最后覆盖一层塑料布，将混凝土隔风，控制混凝土的降温梯度在1.5℃左右。
五、混凝土模板的拆除当混凝土冷却到其内部温度与室外最低温差小于25℃后方可拆除模板和保温层。如拆模后，当混凝土与外界温差大于25℃时，混凝土表面应临时覆盖保温材料，使其缓慢冷却。
六、施工阶段裂缝的控制1.控制温度作用产生裂缝。混凝土中的水泥在硬化过程中要释放出大量的水化热，明显地提高了混凝土的内部温度，水泥水化热的聚积可引起混凝土的温度裂缝。混凝土越厚，内部热量越不易散失，使温度应力逐渐加大，产生的温度裂缝也逐渐变大，随着时间延长，裂缝甚至贯通。大体积混凝土前3天的养护温度要低些，控制好不同阶段的保温养护温度。
2.控制干缩裂缝。混凝土浇注后及早养护。当混凝土初凝时，在混凝土表面浇水养护，水量随混凝土强度增长逐渐加大；混凝土终凝时，表面宜蓄水养护，养护时间约需3天，浇水养护仍需14天。另外，要适时搓毛抹压。抹压应在混凝土初凝后、终凝前进行，第一遍时普遍抹压消除裂纹，第二遍则应重点寻找裂纹，用木抹子在裂纹外拍打，使混凝土愈合裂纹，从而不产生裂缝。掌握抹压的时间十分重要。
3.大体积混凝土原材料质量控制。（1）降低混凝土用水量，严格控制水灰比，或加减水剂保持水灰比不变，满足其流动性、保水性，便于操作，从而避免分层收缩裂缝的产生；（2）骨料的质量控制，细骨料尽量用干净的中粗砂。干净的中粗砂含泥量小，收缩变形小，从而裂缝也小。粗骨料采用5～40毫米颗粒级配的石子，含泥量控制在1.5%以下，可降低水化热，收缩变形也小。
4.掺合料及外加剂的使用。掺粉煤灰可以提高混凝土的和易性，大大改善混凝土工作性能和可靠性，同时可节约水泥，降低水化热。加适量的木钙减水剂，也可减少拌和用水及节约水泥，从而降低水化热；加膨胀剂则可防止混凝土的初始裂缝。
5.裂缝的补救措施。大体积混凝土裂缝应及时采取补救措施，防止裂缝逐渐扩大贯通。对混凝土的自然断开面进行小心轻凿，凿去松动的混凝土，露出粗骨料的50%，用气囊吹净表面，然后用清水冲洗，在上面重新浇筑混凝土。
6.混凝土质量控制措施。由于大体积混凝土工程量大，水泥用量多，因此特别要加强水泥进场检验工作。 （1）粗骨料碎石、卵石均可，应采取连续级配。大体积混凝土多采用泵送混凝土（泵管直径为150毫米）。碎石最大粒径为40毫米，卵石最大粒径为50毫米。增大了粗骨粒粒径，可减少水泥用量，水泥的水化热减少，且混凝土的收缩和泌水随之减少； （2）细骨料宜选用中砂或粗砂，其强度模数以2.70-3.10为宜； （3）混凝土中掺人粉煤灰量应为水泥用量的15%-20%.可取代10%-15%的水泥；（4）为满足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热量，宜在混凝土中掺入适量缓凝型减水剂。混凝土初凝时间控制在8小时，终凝时间在12小时为宜。此外，可加入微膨胀剂，使混凝土产生适度膨胀（目前常用的微膨胀剂是UEA），从而提高混凝土的抗渗性能和抗裂缝性能。
7.控制混凝土的出机温度和浇注时温度。（1）控制出机温度。对混凝土出机温度影响大的是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。气温较高时，为防止阳光直接照射，砂石堆应设遮阳棚，并喷冷水降温。拌合用水可加冰，使水温度控制在5℃，混凝土出机温度应控制在18-20℃为宜；（2）控制浇注温度。应调整施工时间，尽量选择低温及夜间施工；考虑到冷量损失在浇注过程中影响较大，因此要加快运输，缩短浇注时间。
大体积混凝土裂缝控制涉及到施工、设计、环境等多方面因素，应首先控制材料的质量和混凝土配比，重点控制施工各阶段的温度。由于在施工中切实采取了措施，该工程施工完毕至今未产生有害裂缝。
（作者单位：浙江八达建设集团有限公司）
来源: 《建筑中文网》.原文网址：http://www.pipcn.com/research/200606/4687.htm
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