王海影

摘 ? ?要：本文研究和探討的目的在于通過分析大體積混凝土裂縫原因，如何在各個環(huán)節(jié)中有效組織和控制大體積砼的裂縫控制，把握重點環(huán)節(jié)，通過某海煉油廠改造項目大體積混凝土基礎施工實踐證明，針對不同施工條件下采取的降低混凝土水化熱的方案經濟、高效，切實可行。

關鍵詞：大體積混凝土;裂縫;控制

1 ?混凝土配合比原材料

（1）水泥。水泥宜采用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，水泥的3d和7d水化熱應符合GB 200—2003《中熱硅酸鹽水泥低熱硅酸鹽水泥低熱礦渣硅酸鹽水泥》規(guī)定。當采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時，應摻加礦物摻合料，膠凝材料的3d和7d水化熱不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg。水化熱試驗方法應按現行GB/T 12959《水泥水化熱測定方法》執(zhí)行。（2）礦粉。礦粉宜選用S105或S95礦粉。摻加礦粉不僅可以提高混凝土和易性、抗?jié)B性，還可以降低混凝土早期水化熱。而且礦粉具有自身水化硬化特點，在加水拌合后自行水化硬化并具有強度。當有硅酸鹽水泥激發(fā)時，其活性可以得到更好的發(fā)揮，有利于降低成本。摻礦粉的混凝土配合比與未摻礦粉的同混凝土配合比相比，前期強度有所降低，但后期28d及以后的強度可與未摻礦粉的同混凝土配合比持平并持續(xù)增長。低溫對其強度增長不利，溫度越低強度增長越緩慢，可適當降低其摻量。（3）粉煤灰。粉煤灰宜選用I級或n級粉煤灰。摻加粉煤灰具有改善混凝土性能、提高工程質量、延長混凝土結構物使用壽命，以及節(jié)約資源、保護環(huán)境等優(yōu)點。摻粉煤灰的混凝土配合比與未摻粉煤灰的同混凝土配合比相比可降低單位用水量，可以在不改變膠凝材料總量的前提下降低水膠比以及降低水化熱、降低成本。但粉煤灰本身不具有水化硬化特點，只有在水泥作用下才能具有強度。前期強度低，后期強度有所增長。低溫對其強度增長不利。（4）細骨料。細骨料宜采用中砂，其細度模數宜大于2.3，含泥量不應大于3.0%。嚴禁使用海砂。（5）粗骨料。粗骨料宜選用粒徑5mm～31.5mm的連續(xù)級配，含泥量不應大于1.0%。應選用非堿活性的粗骨料。當采用非泵送施工時，粗骨料的粒徑可適當增大。

2 ?大體積混凝土施工中出現裂縫的原因分析

結合我國國內行業(yè)標準來看，所謂的大體積混凝土是指最小尺寸大于1m的大體積混凝土。這種類型的混凝土在當前城市高架橋建設中有著非常廣泛的應用，而導致裂縫問題出現的原因也非常復雜，其中，溫度和濕度是誘發(fā)大體積混凝土裂縫問題出現的最為主要原因，大體積混凝土具有一定的脆性和不均勻性，如果在最初設計的時候存在著某些方面的不合理，使用的原材料質量不達標等這些問題，都會導致施工中裂縫問題的出現，本篇文章所講授的高架橋大體積混凝土裂縫主要是溫差裂縫和安定性裂縫這兩種類型。（1）溫差裂縫。這種裂縫主要是指大體積混凝土內外溫度差異過大導致的裂縫，導致這種原因出現的因素是水泥水化熱，這種熱量很容易誘發(fā)內外溫差過大的情況。從實際來看，這種情況一般發(fā)生在大體積混凝土完成澆筑后的第三天，大體積混凝土在最初澆筑的時候往往會產生非常大的水化熱，這個時候是非常容易誘發(fā)裂縫問題出現的。在拆模的前后階段，也是容易出現裂縫的，這個時候的大體積混凝土內部溫度最容易發(fā)生劇烈變化。（2）安定性裂縫。這種類型的裂縫在高架橋施工中也會出現，主要是由于使用的水泥材質不合格導致的，具體的表現就是各種形式的龜裂。在逐步降溫和散熱過程中，大體積混凝土會有一個縮小的過程，通常來看，體積越大，縮小的越明顯。在這個縮小的過程中，如果受到外在的作用力，就會導致內部收縮應力的出現，一旦突破了大體積混凝土能夠承受的極限，就會導致裂縫問題的出現。

3 ?大體積混凝土裂縫控制措施

3.1 ?設置隔離層

按照由下至上的順序原設計筏板混凝土依次為保護層、防水層與墊層。在基礎施工過程中，當新澆筑混凝土結合保護層混凝土之后，經混凝土降溫收縮，三層間的摩擦力較大，將對筏板混凝土產生強大約束力，這于筏板自身及防水層施工影響較大。作為變形變化裂縫產生的主要因素，約束力的減弱及消除，都將降低變形產生的應力。為避免裂縫產生，決定將一層塑料薄膜隔離層設置到墊層之上，厚度為0.4mm，降低底板受到的約束作用，在變形變化影響下，給予底板更大伸縮自由度，防止底板變形破壞防水層。

3.2 ?混凝土摻外加劑UEA

相比常水位，該工程底板筏板底標高較低，基于抗?jié)B規(guī)定，原設計選取C35P6作為混凝土標號，且將4%UEA摻加至混凝土內，這種組合模式即可滿足P6抗?jié)B等級要求。因本工程為大體積混凝土，抗裂要求高，為此，決定摻加8%UEA-W，以此在滿足抗?jié)B要求時，混凝土還富余2%膨脹率，以此有效預防裂縫出現。

3.3 ?后澆帶設置

該工程地上主樓共19層，C35混凝土筏板為相應的主樓基礎，厚度為2m;裙樓地上2～3層，選取C30防水混凝土底板結合下反梁，厚度為300mm。因荷載作用，極易在完成主體工程后出現結合部裂縫問題，或在施工階段產生裂縫。為此，原設計將后澆帶（寬度800mm）布設于主樓結合裙樓附近。為避免裂縫產生，應在澆筑完兩側混凝土及主樓沉降基本穩(wěn)定后，再進行后澆帶施工，這樣可有效防止不均勻沉降，也能夠在降溫過程中減少對主樓側大體積混凝土的約束，減小應力。因工期短，任務重，后期決定選用后澆式加強帶替代后澆帶。相比后澆帶，加強帶混凝土標號更高，可選取C40P6，并選取12%外加劑UEA-W摻量。

3.4 ?材料選擇方面

（1）選取P.O42.5水泥。本工程可選取C35標號混凝土，水泥標號高，可起到減小水泥用量的目的。相比P.O32.5水泥，可大幅度減小單位體積混凝土內產生的水化熱。因當地更低水化熱礦渣水泥銷售較少，為此選擇有限。（2）摻入粉煤灰及高效減水劑。水泥可通過少量粉煤灰替代，這樣可通過減少水泥用量的方式，達到減小水化熱的作用，同時還能對混凝土的和易性加以改善。除此之外，還能適量增加膠凝材料，以此降低水分蒸發(fā)后產生的孔隙量，且能起到降低成本的目的。高效減水劑的摻加，可降低混凝土單位用水量，與設計稠度要求相符。同時混凝土和易性的有效提升，不僅符合泵送需求，還能增加凝結時間，減少水化熱，避免裂縫產生。

3.5 ?施工工藝控制

（1）較低氣溫下澆筑，可對混凝土入模溫度有效控制。該工程在11底實施澆筑，平均氣溫在12℃左右。通過一系列施工，混凝土自然散熱理想，與大體積混凝土施工相適宜。（2）分層澆筑混凝土，在完成澆筑作業(yè)后，可進行2次抹面施工，預防產生表面裂縫。在對混凝土初凝時間充分考慮的前提下，要求完成振搗混凝土4h后，選取長刮尺根據標高進行刮平，且在初凝前，選取抹面機進行磨平、壓實，從而閉合收水裂紋。（3）養(yǎng)護選用保溫隔熱法，保溫可選取草袋，保濕可選用塑料薄膜。通過上述措施對水化熱的溫度上升及降低速度加以有效控制，將其控制在溫度指標允許范圍內。同時，為防止混凝土表面水分蒸發(fā)過快，還應根據實際情況及時澆水，做好養(yǎng)護工作。

4 ?結論

大體積混凝土從配合比原材料到施工的每一個環(huán)節(jié)都可能會出現問題，因此，嚴把每個環(huán)節(jié)的質量關是保證大體積混凝土施工質量的重點。

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