大體積砼澆筑與溫度裂縫控制措施探討

王進(jìn)利

【摘要】在現(xiàn)代工程建設(shè)的不斷發(fā)展下，對于大型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)的研究力度也在加大，與此同時(shí)，大體積砼以其特有的優(yōu)勢在工程建設(shè)中備受關(guān)注。由于大體積砼具有體積大等特點(diǎn)，實(shí)際澆筑中要面臨多項(xiàng)難題，為此，需要加強(qiáng)對其澆筑階段各項(xiàng)因素的控制，以達(dá)到良好的澆筑效果。基于此，本文將對大體積砼澆筑施工以及溫度裂縫控制方法展開討論，以期為業(yè)內(nèi)人士提供參考。

【關(guān)鍵詞】大體積砼；澆筑施工；溫度裂縫；控制措施

引言：

當(dāng)前階段下，大體積砼得到了廣泛的推廣運(yùn)用，并且在許多工程中都發(fā)揮著重要的作用。在大體積砼運(yùn)用越來越多的同時(shí)，其施工中存在的一些問題也漸漸暴露了出來。因砼自身放熱量比較大，大體積砼在澆筑中形成較大的內(nèi)外溫差，進(jìn)而導(dǎo)致砼內(nèi)存在較大的溫度應(yīng)力，這樣就會出現(xiàn)溫度裂縫，裂縫的存在勢必會影響大體積砼的質(zhì)量。因此，需要深入探討大體積砼溫度裂縫的產(chǎn)生原因，并制定對溫度裂縫的控制方法，進(jìn)而保障大體積砼質(zhì)量。

一、大體積砼澆筑施工

1、用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑

砼采用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，砼層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短，必須在前層砼初凝之前，將其次層砼澆筑完畢。層間最長的時(shí)間間隔不大于砼的初凝時(shí)間。當(dāng)層間間隔時(shí)間超過混凝上的初凝時(shí)間，層面應(yīng)按施工縫處理：（1）消除澆筑表面的浮漿、軟弱砼層及松動(dòng)的石子，并均勻露出粗骨料；（2）在上層砼澆筑前，應(yīng)用壓力水沖洗砼表面的污物，充分濕潤，但不得有水；（3）對非泵送及低流動(dòng)度砼，在澆筑上層砼時(shí)，應(yīng)采取接漿措施。

2、二次投料及二次振搗

大量的工程實(shí)踐證明，采用二次投料水泥裹砂法和二次振搗法，可提高砼的極限抗拉強(qiáng)度。所謂二次投料水泥裹砂法，即先將水和水泥拌成水泥漿，攪拌時(shí)間大約1min，然后加入砂子和石子，攪拌成砼。該法可改善砼內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少砼澆筑入模時(shí)的離析現(xiàn)象，節(jié)約水泥達(dá)20%，或提高強(qiáng)度15%。

所謂二次振搗，即對未初凝的砼在振動(dòng)界限之前進(jìn)行二次振搗。通過二次振搗可排除砼因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高水平鋼筋的握裹力、豎向鋼筋的抗拔力，增大水密性，提高砼抗壓強(qiáng)度，減少砼內(nèi)部裂縫，防止因砼下沉而出現(xiàn)的裂縫。有關(guān)資料證明，采用二次振搗可使水平鋼筋的握裹力增加1/3，豎向鋼筋初始抗拔能力提高100%，28d砼的抗壓強(qiáng)度提高10%～15%。二次振搗關(guān)鍵要掌握好二次振搗的時(shí)間，該時(shí)間為砼經(jīng)振搗后尚能恢復(fù)到塑性狀態(tài)的時(shí)間，一般又稱為振搗界限。振動(dòng)界限的判斷方法一般有兩種：一種是將運(yùn)轉(zhuǎn)著的振動(dòng)棒逐漸插入砼中時(shí)，砼仍能恢復(fù)到塑性狀態(tài)，當(dāng)振動(dòng)棒拔出時(shí)，砼能自動(dòng)填滿形成的孔洞，而不會在砼中留下孔穴，此時(shí)施加二次振搗，時(shí)間最為合適；第二種是采用測定貫入阻力值的方法來判斷，國外一般均采用這種方法，即當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)貫入阻力值達(dá)到3.5N/mm2以前進(jìn)行二次振搗，此時(shí)不會損傷已成型的砼。二次振搗的具體適宜時(shí)間，需根據(jù)水泥品種、用量、砼的坍落度和氣溫等因素決定，一般應(yīng)控制在砼澆筑后1～3h時(shí)間內(nèi)。

二、大體積砼溫度裂縫控制措施

1、材料控制

（1）水泥。結(jié)合大體積砼結(jié)構(gòu)的自身特征，應(yīng)當(dāng)選用低水化熱的水泥。當(dāng)假定其外部溫度不發(fā)生變化的條件下，能夠使砼內(nèi)外溫差有效降低，從而控制溫度應(yīng)力。實(shí)際選擇中，還需要對水泥細(xì)度進(jìn)行控制，這樣既能夠降低溫度應(yīng)力，還可以保證水泥砼早期強(qiáng)度，進(jìn)而為溫度裂縫的控制提供良好保障。

（2）礦物摻合料。在施工中，摻入20%～40%的粉煤灰，可取代一部分水泥，從而消減水化熱產(chǎn)生的高溫峰值。另外，粉煤灰還可以優(yōu)化水泥石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高砼早期強(qiáng)度。

（3）集料。集料在砼中的體積超過50%，在成型階段是一種導(dǎo)熱介質(zhì)，因此，選擇導(dǎo)熱系數(shù)高、熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)的集料，可有效降低砼的內(nèi)外溫差T值。另外，集料自身的溫度對水化熱的產(chǎn)生也有一定的影響，集料自身溫度越高，水化熱也就越大。因此，在制備砼時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)日氣候和集料溫度，對集料進(jìn)行必要的降溫處理。

（4）外加劑。在控制大體積砼溫度裂縫時(shí)，外加劑應(yīng)選擇能調(diào)節(jié)砼凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的緩凝劑、減水劑。

2、養(yǎng)護(hù)控制

對大體積砼進(jìn)行養(yǎng)護(hù)期間，需要充分了解砼性能與施工實(shí)際狀況，進(jìn)而選擇合適的保溫材料及其厚度，進(jìn)而在砼降溫中維持其表層溫度，有效控制砼內(nèi)表溫差。通常來說，有兩種養(yǎng)護(hù)方法較為常用，第一種是在其表面覆蓋一層塑料薄膜后再覆蓋一層約3cm的防水巖棉被，該項(xiàng)方法可以達(dá)到良好的保溫效果，縮小砼內(nèi)表溫差并減緩降溫速度，缺點(diǎn)是降溫速度慢、所需養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長；第二種是蓄存2cm-12cm的水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，水的深度可隨砼內(nèi)外溫差進(jìn)行增減。另外，還應(yīng)當(dāng)經(jīng)常對大體積砼表面情況進(jìn)行巡查，分析是否存在裂縫情況以及裂縫程度會對砼強(qiáng)度產(chǎn)生的影響，當(dāng)裂縫程度嚴(yán)重時(shí)需要立即上報(bào)，研究處理對策。

3、溫度監(jiān)測

（1）砼絕熱溫升的測試。砼絕熱溫升的測試有兩種方法：間接法和直接法。間接法是用水泥的水化熱、水泥用量、砼比熱、砼密度來計(jì)算砼絕熱溫升；直接法是用砼絕熱溫升實(shí)驗(yàn)儀直接測定砼絕熱溫升。直接法的測定結(jié)果比較準(zhǔn)確，但實(shí)驗(yàn)設(shè)備與過程十分復(fù)雜，因此在大型工程中較為常用，在中小型工程中受到條件限制，采用間接法便可。

（2）砼澆筑溫度的監(jiān)測。監(jiān)測砼澆筑時(shí)的溫度，保證澆筑溫度不要超過控制標(biāo)準(zhǔn)，以便控制砼澆筑后的溫度升高峰值。同時(shí)，也包括對砼攪拌、運(yùn)輸過程中溫度的監(jiān)測和砼原材料溫度的監(jiān)測。

（3）養(yǎng)護(hù)過程中的溫度監(jiān)測一般監(jiān)測澆筑后砼內(nèi)部、表面、底部的溫度和環(huán)境氣溫的變化情況，用來控制砼的降溫速度和內(nèi)外部溫差（一般要求溫差ΔT≯25℃），也可用來進(jìn)一步計(jì)算砼中的溫度應(yīng)力，確定砼的抗拉強(qiáng)度是否大于此時(shí)砼中產(chǎn)生的拉應(yīng)力，保證對裂縫的控制。

結(jié)語：

大體積砼施工溫度裂縫是影響大體積砼質(zhì)量的重要因素之一，但是可以采用有效手段對其進(jìn)行控制。為了實(shí)現(xiàn)對大體積砼溫度裂縫的控制，需要明確溫度裂縫的產(chǎn)生原因，并通過在其施工中，對施工材料、施工工藝以及養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行控制，規(guī)范技術(shù)要點(diǎn)，并加強(qiáng)整個(gè)階段的溫度檢測控制，這樣便可以在很大程度上避免溫度裂縫的產(chǎn)生，保障大體積砼施工質(zhì)量。

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