公路大體積混凝土工程施工注意事項(xiàng)

薛寶利（河北省秦皇島市青龍滿族自治縣交通運(yùn)輸局，河北秦皇島 066000）

公路大體積混凝土工程施工注意事項(xiàng)

薛寶利
（河北省秦皇島市青龍滿族自治縣交通運(yùn)輸局，河北秦皇島 066000）

公路大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作，才能保證關(guān)鍵部位大體積混凝土的施工質(zhì)量

大體積混凝土；材料；溫度控制措施

一、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

由于大體積混凝土的截面尺寸較大，在混凝土硬化期間水泥水化過(guò)程中所釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮，以及外界約束條件的共同作用，而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，是導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面：

1.水泥水化熱

水泥在水化過(guò)程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對(duì)較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無(wú)法及時(shí)散發(fā)出去，以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大。

2.外界氣溫變化

大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對(duì)大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí)，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60～65℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。因此，應(yīng)采取溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。

3.混凝土的收縮

混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必須的，而約80%的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮?；炷潦湛s的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，這對(duì)混凝土是很不利的。影響混凝土收縮主要原因是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝（特別是養(yǎng)護(hù)條件）等。

二、公路大體積混凝土施工準(zhǔn)備階段注意事項(xiàng)

1.材料選擇

⑴水泥

考慮到水閘工程混凝土的抗?jié)B要求及泵送混凝土的泌水小，保水性能好的要求，應(yīng)采用強(qiáng)度適中的硅酸鹽水泥，并摻加合適的外加劑；改善混凝土的性能，提高混凝土的抗裂和抗?jié)B能力。

⑵粗骨料

可采用碎石，粒徑5mm～25mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子配制混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

⑶細(xì)骨料

采用機(jī)制混合中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時(shí)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。

⑷粉煤灰

為了改善混凝土的和易性便于泵送，可以考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰對(duì)降低水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對(duì)混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此要求粉煤灰的摻量控制在10%左右。

2.混凝土配合比

大體積混凝土配合比在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和混凝土可泵性良好的前提下，采用低水化熱水泥；降低混凝土澆灌入模溫度；選擇級(jí)配良好的粗骨料；摻加一定量的外加劑、混合材料；施工時(shí)底板混凝土摻加20%以下的塊石吸熱；利用混凝土后期（90d、180d）強(qiáng)度來(lái)降低水泥用量。

三、公路大積混凝土施工階段注意事項(xiàng)

大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生是不可避免的，在施工中應(yīng)采取措施，避免有害裂縫的出現(xiàn)。在施工中必須創(chuàng)造各種有利條件，確?；炷恋膬?nèi)在質(zhì)量。

1.降低水泥水化熱

⑴在施工中我們應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的塌落度，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人進(jìn)行塌落度的測(cè)量工作，將混凝土的平均塌落度始終控制在120mm，對(duì)于塌落度大于130mm的混凝土杜絕使用。

⑵在基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通循環(huán)冷卻水，強(qiáng)制降低混凝土水化熱溫度。

2.降低混凝土入模溫度

⑴ 選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土，盡量避開(kāi)炎熱大氣澆筑混凝土。

⑵ 摻加相應(yīng)的緩凝型減水劑。

⑶ ⑶在混凝上入模時(shí)，采取強(qiáng)制通風(fēng)措施，加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。

⑷ 3.加強(qiáng)施工中的溫度控制

⑸ ⑴在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩緩降溫，充分發(fā)揮徐變特性，減低溫度應(yīng)力，夏季應(yīng)注意避免曝曬，注意保濕，冬季應(yīng)采取措施保溫覆蓋，以免發(fā)生急劇的溫度梯度發(fā)生。

⑹ ⑵采取長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，延緩降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。

⑶加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理，實(shí)行信息化控制。采用熱敏溫度計(jì)監(jiān)測(cè)或?qū)Ｈ硕帱c(diǎn)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握與控制混凝土內(nèi)的溫度變化，內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內(nèi)。

⑷合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過(guò)程中均勻上升，避免混凝土堆積過(guò)大高差。

4.改善約束條件，削減溫度應(yīng)力。 在大體積混凝土基礎(chǔ)與墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層，施工時(shí)采用刷熱瀝青作為滑動(dòng)層，以消除嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。

5.提高混凝土的抗拉強(qiáng)度

⑴砂、石含泥量過(guò)大，不僅增加混凝土的收縮，而且降低混凝土的抗拉強(qiáng)度，對(duì)混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝上拌制時(shí)必須嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，為此在施工中應(yīng)精選砂、石料廠將石子含泥量控制在小于l%，中砂含泥量控制在小于2%，減少了因砂、石含泥量過(guò)大對(duì)混凝土抗裂的不利影響。

⑵采取二次投料法，二次振搗法，澆筑后及時(shí)排除表面積水和最下層的含粉煤灰較大的一層砂漿；加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量

⑶在大體積混凝土基礎(chǔ)表面及內(nèi)部設(shè)置必要的混度配筋，以改善應(yīng)力分布，防止裂縫的出現(xiàn)。

四、小結(jié)

公路大體積混凝土裂縫施工期開(kāi)裂比較常見(jiàn)，原因也比較復(fù)雜，作為水利工程施工技術(shù)人員，需要在施工實(shí)踐中，不斷摸索和改進(jìn)施工工藝，做好包括溫度控制以及養(yǎng)護(hù)等各種措施，切實(shí)有效的控制裂縫的產(chǎn)生。

[1]朱柏芳《大體積混凝土溫度應(yīng)力及溫度控制》北方電力出版社.1999

[2]張子明，張研《水化熱引起的大體積混凝土墻溫度分析》河海大學(xué)學(xué)報(bào).2002

[3]陳輝《大體積混凝土溫度裂縫的成因分析及控制措施》混凝土2006

TU75

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1007-6344（2016）04-0244-01