陈治
天津金隅混凝土有限公司 天津 300300
摘要：随着我国建筑业的蓬勃发展，一些超厚的大体积混凝土特殊建筑在我国城市建设中占的比例越来越高。在这些有特殊要求的建筑物施工中，大体积混凝土的施工及养护问题应引起我们的重视，特别是医疗设备的大体积防辐射混凝土。如何科学地优化施工技术方案，有步骤地、介理地组织施工，控制混凝土内外温差，防止因材料收缩所引起的有害贯穿裂缝，是大体积混凝土施工成败的关键。以下笔者根据以往工程的实践，就大体积防混凝土的裂缝控制总结出以下几点施工经验，以供参考。
关键词：大体积防辐射；混凝土；裂缝控制；养护
引言
目前，大体积防辐射混凝土施工工程在我国城市建设项目中所占的比例越来越高。而防辐射区域是一个特殊的场所，辐射源泄漏对人体危害很大，在施工过程中合理、科学地施工，是保证防辐射混凝土施工工程质量的关键，尤其是施工裂缝的控制，对设备的稳定性、工作人员的安全等都尤为重要。防辐射混凝土施工不同于普通的混凝土施工，有其特殊性，应慎重对待。混凝土的配料、制作、浇筑等都必须按照设计要求及规范施工。
1混凝土工程施工的技术要求
直线加速器机房墙、顶板混凝土整体性要求高，混凝土要求一次浇筑，不得留施工缝，由于结构截面尺寸很大，一次性浇筑混凝土量较大，必须设法降低水化热，减小内外温差，以防出现温度裂缝。为了满足防辐射要求，混凝土还必须具有良好的均匀性。因此，防止裂缝的产生和保证混凝土密度的均匀是机房墙、顶板混凝土施工成败的关键。
2混凝土裂缝产生的原因分析
2.1大体积混凝土由外荷载引起裂缝的可能性很小,但水泥在水化反应中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用,会产生较大的温度应力和收缩应力,将成为大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。大体积混凝土裂缝产生的原因是:大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
2.2原材料的选用。水泥:选用东台磊达水泥厂52.5级P.Ⅱ水泥,出厂后贮存7d以上,使用前经复试合格后方能使 用；砂、石料:采用细度模数大于2.6的中砂,单16～31.5mm碎石,级配良好。砂、石含泥量均要小于2%,砂率为40.3%；掺合料:在混凝土中掺加南通华能Ⅰ级粉煤灰,以减少绝对用水量和水泥用量,改善混凝土和易性与可泵性,延长缓凝时间。同时在混凝土中掺加江苏博特产JM-ⅢB型高效增强剂,可明显提高混凝土的抗裂、防渗性能；外加防裂纤维:经多方考证,慎重选用江苏锦华产克拉丝阻裂纤维。减少混凝土收缩,提高混凝土抗拉强度和极限拉伸性能。
3裂缝控制方案设计
3.1混凝土的测温
根据工程大体积混凝土的特点和施工经验,实测的混凝土内部中心与表面温度差,宜控制在25度之内。为防止大体积混凝土内外温差超过限值而产生温度裂缝,在混凝土内布置测温点,掌握内部实际温度变化情况,并且根据温度梯度变化情况,可定性、定量指导施工,控制降温速率,控制裂缝的出现。
3.1.1应根据工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况,合理、经济地布设测温点,并测绘测温点布置图。
3.1.2温度测点以集成温度传感器作感温元件,在埋设前应对感温元件作环氧树脂封闭。在浇注前应按测温布置图要求,对测点予以固定和保护,以确保测温工作的顺利进行。
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3.1.3每次测温后,应立即汇总整理混凝土内部温度场与温差数值,提供给施工指挥部门,以指导现场的施工。根据经验,大体积混凝土的温差变化在1～72h内波动最大,因此在这段时间现场值班不间断测量,测试频率为每2h一次,测试时要求记录以下数据:混凝土入模温度;每次测温时间,各测点温度值;各部位保温材料的覆盖和去除时间;浇水养护或恢复保温时间;⑤异常情况如雨、风等发生的时间。
3.2裂缝控制验算
大体积防辐射混凝土的贯穿性裂缝主要是由于内外温差引起的收缩应力而造成混凝土脱水，从而产生裂缝，混凝土能够承受的约束应力通过约束系数法计算得到。依据计算参数、温度变化曲线，计算各龄期的温度升降值、水化热平均温差、承受应力、抗裂度等，在施工过程中，根据计算得到的数据进行施工控制，严格控制裂缝的产生。若发现问题，可提出相应的措施改进，进而控制裂缝。
此外，裂缝的控制还应注意天气的异常变化，异常高温或降温等情况都会导致混凝土裂缝的产生。一旦有特殊情况，要及时报告相关技术工作人员采取措施，以保证大体积防辐射混凝土施工质量满足要求。
3.3混凝土保湿、保温养护
混凝土养护采用了如下措施:在表面覆盖1层薄膜2层草袋，四周钢模外面覆盖1层薄膜、1层草袋予以保温;混凝土浇筑后设专人3班养护，每2h洒水一次，注意洒水只须淋湿草袋即可;保温保湿层及模板保持15d不拆;要求在控制内表温差的前提下，尽可能推迟保温层开始覆盖的时间，因为过早进行蓄热保温，势必增加混凝土的最高温升，对减少外约束应力不利。混凝土保温时间最好安排在混凝土接近或到达最高温升时进行。从温度的监测结果表明，上述方案的实施达到了预期的温控要求，工程实践也表明，薄膜加草袋的保温保湿方法是一项简单、经济、有效的措施。
3.4优化配合比，减小混凝土水化热
机房墙、顶板混凝土浇筑安排在5月上旬进行，该地区的平均气温在20-30`C，气候条件对混凝土施工较为有利，加之墙、顶板内已设置抗裂钢筋，通过抗裂验算，只要采取有效措施，就能包证混凝土一次浇筑应不会产生裂缝。
3.4.1水泥选用低水化热矿渣硅酸盐水泥。在保证强度、保证泵送和浇筑的前提下，尽可能减少混凝土中水和水泥用量。
3.4.2调整砂、石级配，严格控制砂、石含泥量。从而可以减少混凝土自身收缩。
3.4.3混凝土中掺加UEA膨胀、缓凝、减水复合剂，可延长混凝土凝结时间，降低混凝土水灰比，补偿混凝土收缩，以便混凝土接搓和延缓水化热释放速度，推迟温峰出现。
3.4.4混凝土中掺人成品粉煤灰可以改善混凝土的工作性，提高可泵性，降低水化热，增加密实度，提高混凝土强度和耐久性.减少馄凝十收缩。
4 结语
防辐射混凝土施工裂缝的控制是一项系统工程，针对不同的施工环境、工程特点等，我们应采取不同的施工方法，并且要做到理论结合实际，进行不断创新。本文只是针对笔者曾参与过的某大楼项目中X光检查通道中的防辐射混凝土施工裂缝的控制进行简单的探讨，希望能够为以后防辐射施工提供重要的理论和实践基础，同时，要构建科学性、系统性、合理性的施工裂缝控制体系，还需要不懈的努力。
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论文作者:陈治
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/17
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