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摘要：混凝土温度裂缝的控制一直是施工中的难题，尤其是大体积混凝土不易散热，内外温差过大易引起温度裂缝，如果控制不力，甚至会影响到混凝土结构的安全和性能。文章结合大体积混凝土筏板基础工程实例，对筏板基础大体积混凝土施工裂缝控制措施进行了归纳总结，可作为今后大体积混凝土施工的参考。
关键词：大体积混凝土；裂缝控制；控制措施；温度控制
近年来，随着高层建筑的不断出现，建筑工程采用大体积混凝土技术也越来越多，并取得了一定效果。其中，筏板基础是建筑工程的重要组成部分，主要由大体积混凝土浇筑而成。但是与很多混凝土工程一样，温度裂缝始终是施工中难以解决的质量通病。这是因为大体积混凝土由于一次浇注量较大、厚度较大、强度等级较高、温升值高等特点，如果施工中不采取措施，浇注后很容易出现裂缝，会影响到大体积混凝土结构的耐久性和稳定性。那么，这就对大体积混凝土施工防裂技术提出了更高、更严格的要求。因此，有必要加强筏板基础大体积混凝土质量控制力度，采取合理的控制措施，避免裂缝现象的出现。
1 控制大体积混凝土裂缝措施
1.1 混凝土原材料优选
该工程大体积混凝土浇筑工作在10月份，日间平均温度大约为10℃，其温度峰值一般发生在浇筑完成后的3～5d，为了更好的控制混凝土的内外温度差在25℃内，以免发生裂缝，对混凝土的材料的优选做了严格的把控。
1.1.1 水泥
大体积混凝土发生裂缝的关键缘由是水泥水化热量在内部积聚，而表面温度接近环境温度相对较低，从而致使构件内部与外部温差较大。根据大量实验和工程实践表明：每方混凝土的水泥下料量增减10kg，其水泥水化热量将会使其内部的温度升或降1℃。为了更好的控制水泥水化所造成的温升，在确保混凝土构件强度的要求下，尽可能的减少水泥的使用量，本工程所采用的是P•O42.5级水泥，其物理性质及水化热情况见表1。
1.1.2 骨料
大体积混凝土在保证其强度及坍落度要求的前提下，合理选择骨料，能够提高混凝土的和易性和抗压强度，与此同时还可以降低含水量以及水泥下料量，从而使水泥水化热量降低，继而混凝土内部的温度降低。本工程的砂子选用中砂，细度模数为2.8，堆积密度为1420kg/m3；吸水率为2%，含泥量为1.4%，泥块含量为0.4%，产于饮马河；石子选用10～20mm的连续级配，含泥量为0.6%，泥块含量为0.2%，针片状颗粒含量为7.6%，压碎指标值为9.8%，堆积密度为1480kg/m3，产地为团山石场。
1.1.3 掺合料
在确保混凝土强度及坍落度要求的前提下，适当增加矿物掺合料的掺量，可减少每方混凝土的水泥下料量，从而减少水泥水化产生的热量。目前，工程中应用较广泛的掺合料是粉煤灰。国内外大量试验资料和工程实践证明，在混凝土内掺一定量比的粉煤灰，可改善混凝土的可泵性及水化热。因为粉煤灰的物理性质具有一定活性，不但可取代部分水泥使用量，而且呈球状的粉煤灰颗粒物具有润滑作用，可改良混凝土的粘塑性、流动性和保水性。本工程的粉煤灰 1.1.4 外加剂
（1）膨胀剂。UEA混凝土膨胀剂，主要由无水硫铝酸钙（3CA.CaSO4），硫酸铝钾［KAl3（SO4）2•（OH）6］，硫酸钙（CaSO4）等矿物成份组成。加入少许的UEA同等取代水泥的量，不但可减少水泥配比含量减少水化热，并且能够弥补混凝土收缩应力，消除混凝土由于干缩、冷缩、化学收缩而形成的拉应力，最后达到降低裂缝产生率的目的，并且能够提高其密实度及抗渗性。
（2）减水剂。减水剂是一种最常用且最重要的外加剂，其可达到减少水配比量和增塑的作用。在混凝土中加入一定剂量的减水剂，可较大程度的降低混凝土中水的含量，在确保水灰比不变的状态下，也可大幅度的的减少混凝土中水泥的剂量，即减少水泥的水化热，降低内外温差。本工程运用的是KPL减水剂。
经过以上原材料的优选，并同时进行了大量配合比试验，综合权衡各项因素，最终确定混凝土施工配合比见表2，试验结果见表3。
1.2 混凝土的养护与温度控制
1.2.1 混凝土的养护
对于大体积混凝土的养护主要是控制混凝土的内外温差小于25℃，并保持一定的湿润度，防止裂缝发生，本工程的筏板混凝土采用蓄水保温法进行养护。依据GB50496－2009《大体积混凝土施工规范》附录中混凝土的表面蓄水深度的计算公式以及现场的实际情况，计算得出混凝土的表面蓄水深度为6cm。
混凝土浇筑完毕后，待二次抹压后，则需在筏板基础表面进行蓄水，蓄水深度为6cm，再在上面覆盖塑料薄膜。这样在夜间温度比较低时可以起到良好的保温效果，但在午间温度较高时则需要把塑料薄膜揭开，进行散热处理。同时为了保证混凝土表面的蓄水深度一直保持为6cm，在塑料薄膜下安置补水软管，根据筏板基础表面的蓄水情况进行恰当的注水，并分派专业性人员进行养护的看管工作。
1.2.2 大体积混凝土的温控
（1）测定温度。为了实时准确掌控每个部位混凝土在硬化过程中水泥水化热所致使的温度发生变化的情况，避免混凝土在浇筑、养护过程中因中心温度与表面温度差过大而发生裂缝。对筏板混凝土采用温度测试仪进行温度的检测和控制，以便随时采取有效措施，确保混凝土的内外温度差控制在允许的范围（25℃）内，保证其的施工质量。本工程在进行筏板基础施工时，预埋测温传感器（WZ－010铜热电阻）。
筏板基础混凝土测温点布置概况：埋设测温点时，先将电阻应变片牢固在一根10cm左右的钢筋上，再将钢筋牢固在预先设计好的位置上。测温仪器选用温度检测显示仪，为了提高精确度，将每一点位分上、中、下三点进行同步测温。筏板基础工作面上的点与点之间水平距离不大于6m。1.5m基础筏板处，上点距混凝土顶面10cm，下点距混凝土底面80cm。1.1m筏板处，上点距混凝土顶面5cm，下点距混凝土底面5cm，中心点距混凝土底面55cm。
（2）温度监控。测温时间要求：首测在混凝土浇筑结束后24h，在尔后的一天内每4小时观测记录一次、3～6d内每6h进行一次观测记录、7～15d内每12h观测记录一次、此后每3d观测记录一次。根据两次之间测定的温升值，如果温升过快时增多观测的次数。同时测量环境温度，直至不采取任何措施而内外温度差均可控制在要求范围内。取本工程?A轴与?轴交汇处温度点为例，绘制其相应的温度变化曲线，见图1。
图1 温度观测记录变化曲线示意图
从图1中可以清楚地看到，混凝土浇筑工作结束后，温度随着时间的变化可大概划分为A、B、C三段，A段为温度上升阶段，其峰值温度一般出现在浇筑工作完成后的3～5d，属于水化热快速释放阶段；B段为温度下降阶段，水化热释放相对减少，而外散热持续不断，在3～7d降幅较大；C段属于温度较为平缓，基本与外界环境气温持平，直至吻合。由于监控及时，保养措施得当并及时调整，混凝土的温度梯度较为平缓，混凝土的裂缝得到了有效控制。
2 结语
总之，通过减少外部约束条件，控制原材料及配比，采用科学的施工方法，严格施工管理，积极应用温控施工的新技术，加强测温和养护，是可以控制大体积混凝土施工裂缝的。实践证明，本工程的筏板基础大体积混凝土温度裂缝控制工作是有效的，所采取的一系列措施对控制温度应力和温度裂缝起到了明显作用，在混凝土浇筑完毕至今未出现有害裂缝，混凝土强度也完全符合设计要求，其经验可供类似工程参考。
参考文献：
[1]王晗.筏板基础大体积混凝土施工裂缝控制研究[D].大连理工大学，2013
[2]吴敏森.浅谈筏板基础大体积混凝土裂缝控制[J].科技致富向导，2012（6）：396-396
[3]王国辉，刘东，张茂盛.某工程筏板基础大体积混凝土裂缝控制[J].低温建筑技术，2012，34（4）：123-124
论文作者:谢荣楫
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/4
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 温度论文; 体积论文; 水化论文; 测温论文; 水泥论文; 《基层建设》2016年11期论文;