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摘要：水泥厂生产线立磨基础为大体积混凝土，施工关键在于对于温度裂缝的控制。由于温度裂缝的产生与多种因素有关，因而对于关键因素与裂缝产生的规律研究至关重要。下面结合工作经验对混凝土的裂缝产生成因分析并提出有效的控制措施，以期可为可有效防止温度裂缝的产生作出参考。
关键词：水泥厂 立磨基础砼 温度裂缝 控制措施
前言
一条完整的水泥熟料生产线项目包含许多的单体子项，如：矿山破碎、石灰石预均化堆场、输送廊道、窑尾、窑头、窑中、熟料库、配料库、水泥粉磨站、水泥库等，这些单体的土建工程量都比较大。随着现代工艺设计的不断发展，虽然越来越多的土建框架结构可以用钢构件来代替，但绝大部分的土建工程量仍然是无法用钢构件替代的，尤其是地基与基础部分。
水泥生产线项目中的水泥磨基础就是典型的超厚大体积混凝土，它的混凝土量至少能达到几百立方，施工现场基本都是采用自拌混凝土配合地泵浇筑，往往从开始浇筑至全部浇筑完成需要两三天时间。因为大体积混凝土在连续浇筑中会因水泥水化热产生温度应力及收缩变形导致出现裂缝，所以它不仅对浇筑混凝土质量要求极高，同时也考量着土建施工队伍作业水平的高低。根据裂缝深度和危害程度不同，裂缝分为：表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。其中深层裂缝、贯穿裂缝对结构产生危害都较大，尤其是贯穿裂缝它切断了结构的断面、最大程度破坏了结构的整体性和稳定性，危害性性最大。而对于立磨基础来说，主要承受的就是上部立磨设备传递的振动荷载。所以如何最大程度消减温度应力所带来的裂缝就显得极为重要。
一、要想采取有效措施控制或减少裂缝，首先应明确导致裂缝产生的原因有哪些。裂缝产生原因一般有以下几个方面：
1、裂缝产生的主要原因是水泥水化热影响。水泥在水化过程中产生了大量的热量，因而使混凝土内部的温度升高，当混凝土内部与表面温度过大时，就会产生温度应力跟温度变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆温度应力跟温差成正比，温差越大，应力就越大，当温度应力超过混凝土内外约束力时，就会产生裂缝。混凝土内部的温度与混凝土的厚度及水泥用量有关，混凝土越厚，水泥用量越大，内部温度越高。
2、内外约束条件的影响。混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀受到约束而形成压应力。当温度下降，砼收缩则产生较大拉应力。这样，混凝土内部由于水水泥化热导致温度急剧上升，形成中心温度高，热膨胀大，中心区域就形成压应力，在表面产生拉应力。若表面的拉应力超过混凝土抗拉强度，就会出现表面开裂现象。
3、外界气温变化的影响。大体积混凝土在浇筑过程中因水泥水化热释放内部温度较高，在遇到外界气温骤降的情况下，砼外表面与内部温差过大、形成较大梯度，产生温差和温度应力，导致砼表面产生裂缝。
4、混凝土的收缩变形。大体积混凝土浇筑完成后，随着时间的推移，混凝土的水分不断蒸发，就会出现干燥收缩，而表面干燥收缩快，内部干燥收缩慢。由于表面的收缩受到中心内部的约束力，就会在表面产生拉应力并导致裂缝。
5、混凝土的沉陷裂缝。砼浇筑后基础支撑、模板支架等沉陷以及过早的拆除支撑、支架都会导致未达到强度的砼结构发生裂缝。
二、为有效的控制立磨基础混凝土温度应力产生的裂缝，采取降低混凝土水化热和控制内外温差的相关措施有：
1、严格控制混凝土原材料质量和配合比。众所周知，混凝土由粗集料、细集料、水、外加剂等组成。对于粗集料方面，要严格控制砂、石子的配合比及含泥量，如果含泥量过大，不仅会增加混凝土的收缩，而且降低混凝土的抗拉强度，这对混凝土抗裂不利。对于细集料方面，在保证强度的前提下，首选低水化热较低的水泥，或掺加少量粉煤灰代替水泥用量，这样能降低水化热产生的热量，有效控制大体积混凝土浇筑温度升高。同时尽可能降低水泥用量，选用合适的缓凝、减水剂等外加剂，能显著改善混凝土的性能，延缓混凝土的凝结时间。
2、采取有效的浇筑措施。优先采用分层浇筑法来浇筑混凝土，利用分层浇筑面来散热，以大大减少施工中出现裂缝。根据所浇筑的混凝土厚度、长度、平面尺寸不同将分层方法划分为：全面分层、分段分层和斜面分层。水泥生产线的立磨基础混凝土因深度厚大一般采用全面分层法浇筑较多。其次，应尽量避开在太阳照射温度较高时间段浇筑，若因工程需要在夏季高温施工，则尽量避开正午高温时段，选择在早晚或夜间进行。
3、注重大体积混凝土的养护。大体积混凝土的养护关键是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内外温差，防止因温度变形引起混凝土开裂。
养护阶段的温度控制措施有:(1)、保证混凝土拆模时的中心温度与表面温度之间、表面温度与外界最低气温之间的差值均应小于20℃；（2）、采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法常见方法是在混凝土内部预埋冷却水管，通入冷却水，降低混凝土内部的最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就可进行，后期可循环补充冷却水。还有常见的投毛石法，也可有效控制混凝土的开裂。（3）、保证大体积混凝土的湿润养护时间满足要求。立磨基础混凝土浇筑后养护时间一般不少于14天，如施工遇到高温期间，养护时间应不少于28天。(4)、养护阶段需要保温时，可以在结构物外露的混凝土表面上以及模板上覆盖保温材料，如保温棉、毛毡、草包等。
4、大体积混凝土浇筑前检查验收支撑杆件模板刚度、强度，同时确保地基承载力满足要求，拆模时间应待浇筑砼强度达到设计规范要求后再进行,切不可拆模过早。
三、结语
尽管形成立磨大体积混凝土出现裂缝的原因是多种多样的，但只要在工程施工中能按照上述对裂缝控制所采取的措施施工，那么大体积混凝土因温度应力造成的裂缝会得到有效控制，这一控制效果在水泥厂立磨浇筑工程实践中已得到印证。相信随着工程人对混凝土技术不断的探索，再加上理论结合实践，使大体积混凝土施工一系列的问题能够进一步得到解决。
论文作者:张文成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/22
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