大體積混凝土裂縫的控制措施

王樹武

（華電龍口發(fā)電股份有限公司，山東 煙臺 265700）

大體積混凝土裂縫的控制措施

王樹武

（華電龍口發(fā)電股份有限公司，山東 煙臺 265700）

電力建設(shè)項(xiàng)目中，對混凝土質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求。文章結(jié)合火力發(fā)電電站余熱鍋爐基礎(chǔ)建設(shè)為案例，對大體積混凝土澆筑中的裂縫控制措施應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在應(yīng)用，從而保證混凝土的結(jié)構(gòu)安全。

大體積；混凝土；澆筑；控制措施

本項(xiàng)目為南方某沿海城市火力發(fā)電電站余熱鍋爐基礎(chǔ)，余熱鍋爐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)長31.295m，寬16.45m，基礎(chǔ)底標(biāo)高-4.50m，每臺爐混凝土總量為1120立方，鋼筋總量為115t。余熱鍋爐基礎(chǔ)包括基礎(chǔ)筏板、基礎(chǔ)短柱和煙囪基礎(chǔ)。其中基礎(chǔ)筏板厚度為2m，基礎(chǔ)內(nèi)無預(yù)留孔洞，一次澆筑成型，屬于大體積混凝土；上部為基礎(chǔ)短柱等。按照《大體積混凝土施工規(guī)范》中的定義要求，大體積混凝土的施工在多數(shù)電站基礎(chǔ)工程中都會遇到，而混凝土內(nèi)部因水化熱引起的質(zhì)量問題更是不容忽視。

1 作用機(jī)理

混凝土在水化作用下產(chǎn)生硬化，硬化期間的內(nèi)部水泥會產(chǎn)生大量水化熱，隨著時(shí)間的延長積聚升溫。大體積混凝土無法及時(shí)釋放內(nèi)部溫度，混凝土的表層因與自然界接觸，表層熱量損失較快，從而使混凝土內(nèi)外形成巨大溫差。溫差形成后，內(nèi)部會產(chǎn)生一定的壓應(yīng)力，而混凝土的表層也相應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，由于溫差而引起的裂縫，致使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生被破壞，混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的體積收縮，也在一定程度上加劇了裂縫的擴(kuò)展。

2 設(shè)計(jì)方面

開工伊始，圖紙會檢。在構(gòu)造設(shè)計(jì)方面進(jìn)行合理配筋，采取在筏板基礎(chǔ)中間部位增加配置構(gòu)造鋼筋的方法，使構(gòu)造筋起到溫度筋的作用，對于混凝土的抗裂性能的提高有很大的助推作用。配置的構(gòu)造筋為直徑14mm間距150mm，提高抵抗貫穿性開裂的能力。進(jìn)行全截面配筋，含筋率控制在0.3%～0.5%之間。對于大體積混凝土，構(gòu)造筋對控制貫穿性裂縫有部分作用，沿著混凝土表面配置鋼筋，可提高面層抗表面降溫的影響和干縮能力。設(shè)置應(yīng)力緩和溝，即在結(jié)構(gòu)的表面，每隔一定距離（一般約為結(jié)構(gòu)厚度的1/5）設(shè)一條溝，設(shè)置應(yīng)力緩和溝后，如果結(jié)構(gòu)表面的拉應(yīng)力減少20%～50%時(shí)，表面裂縫就會大大地減少。這是一種防止大體積混凝土開裂的有效方法。

3 商品混凝土供應(yīng)方面

3.1 原材料選用

選用C3S和C3A含量低的中、低熱水泥；對于石子的選擇要優(yōu)先選用粒徑較大、級配良好的材料，以減少用水量和水泥用量，對于細(xì)骨料來說，以中粗砂為宜；嚴(yán)格控制砂、石子的含泥量；經(jīng)過試配，加入適量的外加劑和粉煤灰及礦渣，目的是改善混凝土的特性，減少水泥用量，從而減少混凝土的溫升速度。

3.2 細(xì)節(jié)措施

由于施工期間正值高溫，要求攪拌站對砂石進(jìn)行遮陽并在混凝土攪拌前進(jìn)行灑水降溫；混凝土用水采用冰塊降溫。攪拌時(shí)，采用二次投料工藝。因施工季節(jié)正遇高溫多雨，下雨時(shí)，試驗(yàn)室增加砂石含水率的測試次數(shù)并控制混凝土塌落度的上限。

4 施工方面

4.1 澆筑方法與設(shè)備

根據(jù)混凝土的前期試配情況和以往的澆筑經(jīng)驗(yàn)，摻加外加劑的緩凝時(shí)間在5h左右，故本次澆筑方法采用分層連續(xù)澆筑。分區(qū)布置兩臺泵車，每個(gè)澆筑區(qū)域配備4臺～6臺攪拌車，每個(gè)出料口保證1臺～2臺振動棒，后續(xù)安排每個(gè)作業(yè)區(qū)域3臺振動棒繼續(xù)跟進(jìn)振搗。兩個(gè)施工區(qū)域聯(lián)合共同泵送澆筑。

4.2 二次鼓搗

二次振搗工藝有利于提高混凝土的強(qiáng)度?；炷翝仓蟮囊欢〞r(shí)間，必須重新對混凝土進(jìn)行振搗。二次振搗既可以提高混凝土的強(qiáng)度，又可以節(jié)約水泥的用量，并且還能夠增加混凝土的密實(shí)度，還可以消除混凝土由于沉陷產(chǎn)生的裂紋和細(xì)縫。實(shí)踐表明，混凝土二次振搗時(shí)間為混凝土初凝前1～4h，尤其是在混凝土初凝前1h進(jìn)行效果最理想。在確定混凝土初凝時(shí)間時(shí)，考慮到一般施工工地不可能配備混凝土貫入阻力儀，故本次澆筑時(shí)要求現(xiàn)場試驗(yàn)室在測定混凝土凝結(jié)時(shí)間時(shí)，同時(shí)對每罐混凝土進(jìn)行混凝土坍落度的測定。目的是以坍落度值間接判定混凝土初凝時(shí)間，對于進(jìn)場混凝土的塌落度不符合合同中要求的，嚴(yán)禁使用。在側(cè)模留置小孔洞或及時(shí)用舀子將混凝土表面的水排出在混凝土振搗結(jié)束后，對表面進(jìn)行鐵磙子碾壓、刮尺刮平、木抹子打磨壓實(shí)等工作。

4.3 溫度監(jiān)測

澆筑前，按照區(qū)域在基礎(chǔ)內(nèi)不同部位不同深度布置埋設(shè)共計(jì)5套電子測溫儀，進(jìn)行專人測溫記錄（注意測后7～10天）。確?？刂茰夭顑?nèi)外≯25°與溫度梯度≯15°/m。

5 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土拌合物經(jīng)澆筑搗密后，即進(jìn)入靜置養(yǎng)護(hù)期，其中水泥因水化作用而增長強(qiáng)度，必須加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。溫度和濕度是水泥水化發(fā)生的必要條件。而水泥水化的速度對溫度的高低影響很大，如果在炎熱氣候下澆筑，不及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，就會使混凝土中的水分蒸發(fā)過快，從而出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，使已形成凝膠狀態(tài)的水泥顆粒不能充分水化，不能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的結(jié)晶而失去粘結(jié)力，混凝土表面就會出現(xiàn)片狀或粉狀剝落，降低混凝土的強(qiáng)度。

6 結(jié)束語

大體積混凝土是指現(xiàn)場澆筑混凝土結(jié)構(gòu)的幾何尺寸較大，且必須采取技術(shù)措施以避免水泥水化熱及體積變化引起的裂縫。大體積混凝土施工，只要從設(shè)計(jì)、材料、施工方面把住質(zhì)量關(guān)，因地制宜的制定控制措施并認(rèn)真實(shí)施。

參與文獻(xiàn)：

[1]吳華君.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施研究[D].浙江工業(yè)大學(xué),2011.

[2]黃詐繼.大體積流態(tài)混凝土工程裂縫控制研究[M].鄭州：黃河水利出版社,2013.

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2096-2789（2016）11-0113-01