時(shí)間：2023-03-22 17:42:47
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關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；干縮；收縮；骨料；水灰比；硬化；添加劑
1.引言
大體積混凝土由于水泥凝結(jié)硬化過程中釋放出大量的水化熱，形成較大的內(nèi)外溫差，當(dāng)溫差較大超過25℃時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力有可能超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度從而產(chǎn)生溫度裂縫，同時(shí)混凝土降溫階段如果降溫過快，由于厚板收縮，又受到強(qiáng)大的摩阻力，可能導(dǎo)致收縮貫穿裂縫。此外，混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產(chǎn)生。因此大體積混凝土存在的主要問題是裂縫的控制。
2.大體積混凝土的概念
目前國(guó)內(nèi)對(duì)于大體積混凝土尚無一個(gè)明確的定義。我國(guó)有的規(guī)范認(rèn)為，當(dāng)基礎(chǔ)邊長(zhǎng)大于20m，厚度大于1m，體積大于400m3時(shí)稱大體積混凝土；有的則認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小尺寸等于或大于1m，或預(yù)計(jì)會(huì)因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大，導(dǎo)致裂縫的混凝土為大體積混凝土。
3.大體積混凝土的主要類型
目前主要根據(jù)混凝土的種類和要求的性能進(jìn)行分類。按照混凝土種類主要分為不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土；按照要求的性能主要分為干硬性混凝土、低流態(tài)混凝土、高流態(tài)混凝土和常態(tài)混凝土等。
4.大體積混凝土的特點(diǎn)及施工技術(shù)要求
大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、一次澆注量大、施工時(shí)間長(zhǎng)、施工工藝要求高、受環(huán)境影響大，澆注完畢后，由于體積過大，造成混凝土水化熱大，溫度場(chǎng)梯度大，混凝土“內(nèi)熱外冷”極易產(chǎn)生裂縫。工程實(shí)踐證明，大體積混凝土施工難度比較大，混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)率較多。
5.大體積混凝土裂縫的主要類型
5.1干縮裂縫
混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。
5.2塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)，且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。常發(fā)生在混凝土板或比表面積較大的墻面上，較短的裂縫一般長(zhǎng)20～30cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2～3m，寬1～5mm.從外觀分為無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀和稍有規(guī)則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構(gòu)件截面變化等規(guī)則的形狀，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的邊緣。
5.3沉陷裂縫
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致?；蛘咭?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)沉陷裂縫。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
5.4溫度裂縫
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝沧⒑?，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。
6.大體積混凝土裂縫的材料控制技術(shù)
6.1水泥的合理選取
優(yōu)先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因?yàn)檫@種水泥在水化膨脹期（1～5d）可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力部分抵消溫度徐變應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。
6.2骨料的合理選取
選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈性模量低、表面清潔無弱包裹層、級(jí)配良好的骨料，這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小了混凝土裂縫的開展。
6.3盡可能減少水的用量
水對(duì)混凝土具有雙重作用，水化反應(yīng)離不開水的存在，但多余水貯存于混凝土體內(nèi)，不僅會(huì)對(duì)混凝土的凝膠體結(jié)構(gòu)和骨料與凝膠體間的界面過度區(qū)相的結(jié)構(gòu)發(fā)展帶來影響，而且一旦這些水分損失后，凝膠體體積會(huì)收縮，如果收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過界面過度區(qū)相的抗力，就有可能在此界面區(qū)產(chǎn)生微裂縫，降低混凝土內(nèi)部抵抗拉應(yīng)力的能力。再者，大體積混凝土一般強(qiáng)度都不是很高。
7.混凝土凝結(jié)硬化過程的控制
宏觀上，硬化混凝土在約束條件下，收縮變形會(huì)產(chǎn)生彈性拉應(yīng)力，拉應(yīng)力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積，當(dāng)誘導(dǎo)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土材料就會(huì)開裂。但事實(shí)上，由于混凝土是一種兼具粘性和延展性（徐變）的復(fù)雜相組成的非均質(zhì)材料，一些應(yīng)力被徐變松弛所釋放，混凝土是否產(chǎn)生裂縫是徐變應(yīng)力松弛后的殘余應(yīng)力所決定。
8.外加劑與摻合材料的控制
8.1粉煤灰
混凝土中摻用粉煤灰后，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿集料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時(shí)會(huì)顯著降低混凝土的早期強(qiáng)度，對(duì)抗裂不利。試驗(yàn)表明，當(dāng)粉煤灰取代率超過20%時(shí)，對(duì)混凝土早期強(qiáng)度影響較大，對(duì)于抗裂尤其不利。
8.2硅粉
（1）抗凍性：微硅粉在經(jīng)過300～500次快速凍解循環(huán)，相對(duì)彈性模量隆低10～20%，而普通混凝土通過25～50次循環(huán)，相對(duì)彈性模量隆低為30～73%.（2）早強(qiáng)性：微硅粉混凝土使誘導(dǎo)期縮短，具有早強(qiáng)的特性。（3）抗沖磨、控空蝕性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5～2.5倍，抗空蝕能力提高3～16倍。
8.3減水劑
緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，并對(duì)減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形等性能起著極為重要的作用。
8.4引氣劑
引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環(huán)和抗侵蝕環(huán)境的能力外，能顯著降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的彈性模量，優(yōu)化混凝土體內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗凍性能。
9.結(jié)語
大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，由外荷載引起的。二是材料型裂縫，主要由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。目前控制和解決的重點(diǎn)是溫度應(yīng)力引起的混凝土裂縫。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：大體積砼承臺(tái)裂縫控制溫度應(yīng)力施工技術(shù)措施
1引言
白果渡嘉陵江大橋是國(guó)道212線四川武勝至重慶合川高速公路橫跨嘉陵江的一座特大橋，全橋長(zhǎng)1433米，主橋?yàn)椋?30+230+130）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，單箱單室，下部結(jié)構(gòu)為16根24米長(zhǎng)Ф230cm的群樁基礎(chǔ)，上接大體積分離式承臺(tái)。單幅承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸為18.7mx10.2mx5m，單幅承臺(tái)砼方量為953.7m3，一次澆注完成。
2簡(jiǎn)述
2.1溫度應(yīng)力的主要成因：
2.1.1大體積砼在硬化期間，水泥水化后釋放大量的熱量，使砼中心區(qū)域溫度升高，而砼表面和邊界由于受氣溫影響溫度較低，從而在斷面上形成較大的溫差，使砼的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力（稱為內(nèi)部約束應(yīng)力）。
2.1.2當(dāng)砼的水化熱發(fā)展到3～7d達(dá)到溫度最高點(diǎn)，由于散熱逐漸產(chǎn)生降溫產(chǎn)生收縮，且由于水分的散失，使收縮加劇，這種收縮在受到基巖等約束后產(chǎn)生拉應(yīng)力（稱為外部約束應(yīng)力）。
2.2溫度應(yīng)力在承臺(tái)砼內(nèi)的分布如下圖所示：
綜上所述，在承臺(tái)大體積砼施工前，必須進(jìn)行砼的溫度變化，應(yīng)力變化的估算，以確定養(yǎng)護(hù)措施、分層厚度、澆筑溫度等施工措施，并以此來指導(dǎo)施工。
3C30承臺(tái)大體積砼砼裂縫控制的施工計(jì)算
3.1相關(guān)資料：
3.1.1配合比
水泥：粉煤灰：砂子：碎石：水：NNO-Ⅱ減水劑
369：50：677：1148：176：3.66
1：0.136：1.835：3.111：0.48：1%
3.1.2材料：
水泥：騰輝F.032.5級(jí)水泥
碎石：草街連續(xù)級(jí)配碎石（5~31.5mm）
混合中砂：機(jī)制砂40%，渠河細(xì)砂60%
粉煤灰：硌黃華能電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰
外加劑：達(dá)華NNO-Ⅱ型緩凝減水劑
3.1.3氣象資料
相對(duì)濕度80~82%；年平均氣溫17.5~17.6℃，最高氣溫40.5℃，夏熱期（5~9月份）平均氣溫20℃。
3.1.4采用自動(dòng)配料機(jī)送料，裝載機(jī)加料，拌和站集中拌和，混凝土泵輸送砼至模內(nèi)。
3.2砼最高水化熱溫度及3d、7d的水化熱絕熱溫度
C=369kg/m3；粉煤灰32.5水泥：水化熱Q7d=257J/kg，Q28d=222J/kg（騰輝水泥廠提供的數(shù)據(jù)）；c=0.96J/kg.k；ρ=2400kg/m3。
3.2.1砼最高水化熱絕熱溫升
Tmax=CQ/cρ=(366*257)/(0.96*2400)=40.83℃
3.2.23d的絕熱溫升
T（3）=40.83*(1-e-0.3*3)=24.23℃
ΔT（3）=24.23-0=24.23℃
3.2.37d的絕熱溫升
T（7）=40.83*(1-e-0.3*7)=35.83℃
ΔT（7）=35.83-24.23=11.6℃
(4)15d的絕熱溫升
T（15）=40.83*(1-e-0.3*15)=40.38℃
T（15）=40.38-35.83=4.55℃
3.3砼各齡期收縮變形值計(jì)算
εy（t）=εy0（1-e-0.01t）*M1*M2*…*M10
查表得：M1=1.10，M2=1.0，M3=1.0，M4=1.21，M5=1.2，M6=1.11(1d)、1.09(3d)、1.0(7d)、0.93(15d)，M7=0.7，M8=1.4，M9=1.0，M10=0.895
則有：M1M2M3M4M5M7M8M9M10
=1.10*1.0*1.0*1.21*1.2*0.7*1.4*1.0*0.895=1.401
3.3.13d收縮變形值
εy（3）=εy0*（1-e-0..03）*1.401*M6
=3.24*10-4*（1-e-0..03）*1.401*1.09=0.146*10-4
3.3.27d收縮變形值
εy（7）=εy0*（1-e-0..07）*1.401*M6
=3.24*10-4*（1-e-0..07）*1.401*1.0=0.307*10-4
3.3.315d收縮變形值
εy（15）=εy0*（1-e-0.15）*1.401*M6
=3.24*10-4*（1-e-0..15）*1.401*0.93=0.588*10-4
3.4砼收縮變形換算成當(dāng)量溫差
3.4.13d
T（y）（3）=-εy（3）/α=(-0.146*10-4)/(1.0*10-5)=-1.46℃
3.4.27d
T（y）（7）=-εy（7）/α=(-0.307*10-4)/(1.0*10-5)=-3.07℃
3.4.315d
T（y）（15）=-εy（15）/α=(-0.588*10-4)/(1.0*10-5)=-5.88℃
3.5各齡期砼模量計(jì)算E（t）=Ec*（1-e-0..09t）
3.5.13d齡期
E（3）=3.0*104*（1-e-0..09*3）
=7.1*103N/mm2
3.5.27d齡期
E（7）=3.0*104*（1-e-0..09*7）
=1.40*104N/mm2
3.5.315d齡期
E（15）=3.0*104*（1-e-0..09*15）
=2.22*104N/mm2
3.6砼的溫度收縮應(yīng)力計(jì)算
砼強(qiáng)度換算f（n）=f（28）*lgn/lg28，砼抗拉強(qiáng)度ft=0.23*f2/3cu對(duì)于C30砼f（28）=15N/mm2
3d齡期:f（3）=f（28）*lg3/lg28=15*lg3/lg28=8.76N/mm2
ft=0.23f2/3(3)=0.23*4.952/3=0.668N/mm2
7d齡期:f（7）=f（28）*lg7/lg28=15*lg7/lg28=8.76N/mm2
ft=0.23f2/3(7)=0.23*8.762/3=0.98N/mm2
由于在七月份澆注承臺(tái)砼，氣溫較高，假設(shè)入模溫度To=30℃，Th=25℃
3.6.13d齡期H（t）=0.57,R=0.35,V=0.15
ΔT=To+2/3T(t)+Ty(t)-Th=30+2/3*24.23+1.46-25=22.61℃
σ=-(7.1*103*10*10-6*22.61*0.57*0.35)/(1-0.15)
=0.377N/mm2＜(0.668/1.15)=0.581N/mm2可
3.6.27d齡期H（t）=0.502,R=0.35,V=0.15
ΔT=30+2/3*35.83+3.07-25=31.96℃
σ=-(1.4*104*10*10-6*31.96*0.502*0.35)/(1-0.15)
=0.93N/mm2＜0.98N/mm2
抗裂安全系數(shù)：K=0.98/0.93=1.05<1.15
4裂縫控制的施工技術(shù)措施
通過以上分析可知，承臺(tái)基礎(chǔ)在露天養(yǎng)護(hù)期間，7d齡期時(shí)，抗裂安全系數(shù)K值稍小于1.15，此時(shí)砼有可能出現(xiàn)裂縫，因此，在設(shè)計(jì)配合比、砼施工過程及養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)采取一定措施，以減小砼表面與內(nèi)部溫差值，使得砼表面與砼內(nèi)部溫差小于25℃，σ/（1.15）＜ft，則可控制裂縫的不出現(xiàn)。采取如下措施：
4.1采用雙摻技術(shù)，摻入粉煤灰和NNO-II型緩凝減水劑，粉煤灰摻入采用超量代換法，減水劑的緩凝時(shí)間15個(gè)小時(shí)（通過實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果表明），延緩砼的初凝時(shí)間，延緩砼水化熱峰值的出現(xiàn)。
4.2通過技術(shù)性能比較，石灰?guī)r碎石的線膨脹系數(shù)較小，彈模低，極限拉伸值大，據(jù)相關(guān)資料表明，在相同溫差下，溫度應(yīng)力可減小50%，能提高砼的抗拉強(qiáng)度，因此，選用石灰?guī)r碎石作為粗骨料；控制骨料（砂、石）的含泥量，以減小砼的收縮，提高極限拉伸。
4.3嚴(yán)格控制砼的入模溫度在30℃左右。選擇在傍晚開始澆注承臺(tái)砼，對(duì)粗骨料進(jìn)行噴水和護(hù)蓋；施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置遮陽設(shè)施，搭設(shè)彩條布棚，避免陽光直曬；在水箱中加入冰塊，降低拌和水的溫度；在基坑內(nèi)設(shè)一大功率的鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)散熱。
4.4埋設(shè)6層冷卻管，每層冷卻管配一潛水泵，在第一批開始砼初凝時(shí)由專人負(fù)責(zé)往冷卻管內(nèi)注入涼水降溫，冷卻水流速應(yīng)大于15L/min，冷卻水采用嘉陵江水，持續(xù)養(yǎng)生7天。通過冷卻排水，帶走砼體內(nèi)的熱量，許多工程實(shí)踐表明，此方法可使大體積砼體內(nèi)的溫度降低3~4攝氏度。
4.5澆注砼時(shí)，采用薄層澆注，控制砼在澆注過程中均勻上升，避免砼拌和物堆積過大高差，砼的分層厚度控制在20~30cm。
4.6設(shè)10臺(tái)插入式振搗器，加強(qiáng)振搗，以期獲得密實(shí)的砼，提高密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，澆注后，及時(shí)排除表面積水，進(jìn)行二次抹面，防止早期收縮裂縫的出現(xiàn)。
4.7砼澆注后，搭設(shè)遮陽布棚，避免陽光曝曬承臺(tái)表面。
4.8砼澆注后，砼表面用土工布覆蓋保溫，并灑水養(yǎng)生，使砼緩慢降溫、緩慢干燥，減少砼內(nèi)外溫差。
4.9砼澆筑后，每2小時(shí)量測(cè)冷卻管出口的水溫和砼表面溫度，若溫差大于20℃時(shí)，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，如加快冷卻水的流通速度等措施，以控制溫差小于25℃。
5溫度監(jiān)測(cè)
承臺(tái)砼入模溫度為30℃～34℃，1.5d后中心溫度最高達(dá)50℃，溫升達(dá)20℃，3d后中心溫度達(dá)57℃～60℃，溫升27℃～30℃，經(jīng)過10～12d降溫階段后，中心溫度基本穩(wěn)定。
承臺(tái)中心與側(cè)面中心溫度的最大溫差為10℃，與承臺(tái)表面的最大溫差為17℃左右，因此，在養(yǎng)護(hù)階段必須做好承臺(tái)表面的保溫措施，延緩承臺(tái)表面的降溫速度，減小溫差。
廣東奧林匹克體育場(chǎng)是九運(yùn)會(huì)的主會(huì)場(chǎng)，設(shè)固定觀眾座位8萬席，總建筑面積達(dá)14．56萬m2，規(guī)模巨大，造型新穎，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，施工難度大，工期短，由廣東建工集團(tuán)總承包施工，本工程(包括場(chǎng)外環(huán)境及附屬結(jié)構(gòu))高性能混凝土用量達(dá)13萬m3。本工程面積巨大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)看臺(tái)樓層采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，由于其特殊功能要求，花瓣形看臺(tái)面積達(dá)4．25萬m。，屬超大面積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?？磁_(tái)下各樓層面積分別為：首層3．79萬m。，2層2．84萬m2，3層1．52萬m。，4層1．4萬nfl。，5層1．24萬m2?？磁_(tái)樓層沿徑向設(shè)計(jì)有6道永久性伸縮縫，其間距超長(zhǎng)，約為90m。地下室底板面積近2．5萬m。，澆筑混凝土量達(dá)1．87萬m3，雖然其厚度僅為600mm，但分布其中的眾多大承臺(tái)和底板合在一起澆筑施工，合并后的最大厚度達(dá)1．7m，亦屬大體積混凝土施工。底板設(shè)計(jì)有7條后澆帶，分為8大塊，最大一塊面積達(dá)4100m。，底板寬約36m，長(zhǎng)約120m，底板后澆帶間距超長(zhǎng)。超長(zhǎng)、超大面積及大體積混凝土是本工程結(jié)構(gòu)的重要特色之一，其裂縫控制也就成為工程施工的重點(diǎn)與難點(diǎn)。
2采用高性能混凝土施工技術(shù)
本工程混凝土最大輸送距離達(dá)300m，最大輸送高度為60m，為滿足泵送混凝土和體育場(chǎng)復(fù)雜特殊造型的施工要求，我們大量采用了高性能混凝土施工技術(shù)。在體育場(chǎng)北區(qū)配置了l臺(tái)意大利進(jìn)口的大型現(xiàn)代化攪拌站，產(chǎn)量為90m’／h；南區(qū)配置了自動(dòng)上料和自動(dòng)稱量系統(tǒng)的混凝土攪拌站2座，產(chǎn)量為30~50m3／h。針對(duì)本工程的需要，配制高性能混凝土?xí)r為了優(yōu)選原材料和配合比，我們應(yīng)用“雙摻”技術(shù)，除提高混凝土的可泵性外，還有意識(shí)地預(yù)先通過試驗(yàn)確定低收縮率的混凝土配合比，同時(shí)減少水泥用量，降低混凝土的水化熱和改善其收縮性能。
2．1優(yōu)選原材料
選用優(yōu)質(zhì)的原材料，如底板施工中采用連續(xù)級(jí)配骨料，增大混凝土的密實(shí)度。嚴(yán)格控制混凝土出機(jī)和人泵坍落度，隨不同施工階段的設(shè)計(jì)要求與天氣變化情況跟蹤調(diào)整配合比，詳見表1。
2．2采用“雙摻技術(shù)
在本工程施工中，地下室底板使用KFDN-SP8外加劑，看臺(tái)樓層等混凝土結(jié)構(gòu)根據(jù)具體情況，選用HPM一2高效緩凝減水劑、FE—C2外加劑等，這些高效外加劑具有高減水率和良好的保塑性能。摻外加劑混凝土與基準(zhǔn)混凝土的減水效應(yīng)比較如圖1所示。
根據(jù)本工程的具體情況，我們分別選用黃埔電廠、廣州發(fā)電廠等的I級(jí)或Ⅱ級(jí)粉煤灰，采用粉煤灰這種活性的水硬性材料代替部分水泥，補(bǔ)充泵送混凝土中的細(xì)骨料，提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性和流動(dòng)性，并改善其可泵性和降低水化熱，從而提高混凝土的后期強(qiáng)度。
2．3配合比選擇
混凝土的配合比決定了混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性、和易性、坍落度、水泥用量、水化熱大小、初凝和終凝時(shí)間以及混凝土收縮率等性能指標(biāo)。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求、氣候條件，摻人粉煤灰的影響以及施工現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)管理狀況，采用不同技術(shù)指標(biāo)，由實(shí)驗(yàn)室試配確定。
(1)地下室底板施工階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，對(duì)底板混凝土提出以下指標(biāo)：①坍落度12—14cm；②初凝時(shí)間6—8h；③摻加高效減水劑，超量摻加I級(jí)粉煤灰，減少水泥用量，降低水化熱；④通過試驗(yàn)選定收縮率較小的配合比。為了確?；炷辆哂懈咝阅?，我們提前對(duì)混凝土配合比進(jìn)行了大量反復(fù)多次的試驗(yàn)，取得十幾組試配數(shù)據(jù)，測(cè)試了不同配合比混凝土的收縮率及收縮與齡期的關(guān)系，并采用鋼環(huán)試驗(yàn)方法測(cè)試混凝土的長(zhǎng)期收縮情況。測(cè)定混凝土收縮率后，有意識(shí)地模擬澆筑一塊混凝土試件進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)試其溫度變化和收縮率，確定了表2的配合比，其收縮率為0．12％0，且在14d后基本上不再收縮。實(shí)踐證明，本配合比是成功的，用I級(jí)粉煤灰代替部分水泥，大大減少了水泥用量和降低了水化熱，在確定了收縮率較小的配比后，據(jù)此收縮率確定底板分塊的最大長(zhǎng)度為45m，相鄰塊之間混凝土澆筑的時(shí)間間隔為14d。
(2)看臺(tái)樓層選擇不同的水泥和多種外加劑進(jìn)行配合比試驗(yàn)研究，對(duì)外加劑的適應(yīng)性進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，得出針對(duì)不同階段和不同施工部位的優(yōu)化配合比。北區(qū)采用深圳產(chǎn)FE—C2外加劑摻量為1．6％，黃埔電廠的Ⅱ級(jí)粉煤灰摻量為22％，既滿足了混凝土的強(qiáng)度要求，又具有良好的可泵性和經(jīng)濟(jì)性。南區(qū)采用HPM一2高效緩凝減水劑和黃埔電廠的Ⅱ級(jí)粉煤灰得出的配合比，即：水泥：混合材：砂：石：水：外加劑=l：0．23：2．17：3．20：0．53：0．016，水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加劑用量分別為332，722，1063，176，77，5．28~m3，水膠比0．44％，含砂率40．4％，坍落度145mm，質(zhì)量密度2370kg／／m3，初凝n,-Jl''''~q5—8h，終凝時(shí)間8—10h。
3合理增加施工縫數(shù)量以改善約束條件在超大面積現(xiàn)澆底板、看臺(tái)和樓層中，通過合理增加施工縫數(shù)量，降低了約束應(yīng)力，減少了混凝土收縮，取得良好的效果。
關(guān)鍵詞：水穩(wěn)； 裂縫； 控制； 措施
中圖分類號(hào)：TV698.2+31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
水泥穩(wěn)定碎石基層是將一定級(jí)配的集料與水泥和水一起拌和后， 在最佳含水量狀態(tài)下碾壓成型，經(jīng)過養(yǎng)生達(dá)到一定強(qiáng)度的路面基層結(jié)構(gòu)，此基層是一種半剛性結(jié)構(gòu)。水泥穩(wěn)定基層容易產(chǎn)生裂縫是影響瀝青混凝土面層破壞的關(guān)鍵因素。若不及時(shí)處理， 雨水從裂縫內(nèi)向下滲透，瀝青混凝土和基層裂縫縫隙處充滿自由水，在車輛荷載反復(fù)沖擊下，就會(huì)使瀝青混凝土中粘附在碎石表面的瀝青剝離， 基層的細(xì)集料形成泥漿被擠壓出路面，瀝青混凝土路面出現(xiàn)坑洞、碎裂、松散，造成瀝青混凝土路面早期破損，影響其使用壽命?；鶎恿芽p的危害較為常見，直接影響到了路面行車的速度和安全。
一、項(xiàng)目概述
某南方高速公路項(xiàng)目水穩(wěn)基層板塊在溫度梯度應(yīng)力和施工車荷的疲勞作用下使裂紋發(fā)展為裂縫，嚴(yán)重時(shí)加寬變長(zhǎng)且相互連通，并由底、基層逐漸反射到瀝青面層，造成路面破壞。據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每段鋪筑一定時(shí)期以后都發(fā)現(xiàn)不同程度的開裂現(xiàn)象。裂縫多分布于基層兩側(cè)各3~5m的范圍內(nèi)，主要為橫向裂紋，其間距為40~50m左右，裂縫頂面寬，底面細(xì)?。皇┕つ雺赫駝?dòng)過強(qiáng)造成板塊表面出現(xiàn)微裂紋的地段易出現(xiàn)裂縫；同時(shí)，施工時(shí)出現(xiàn)粗集料窩的部位易出現(xiàn)放射性裂縫；再經(jīng)施工重車磨耗而出現(xiàn)車槽的地點(diǎn)也易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
二、裂縫產(chǎn)生的原因分析
施工作業(yè)安排不連續(xù)，水穩(wěn)基層鋪筑后長(zhǎng)期暴露于空氣中，未進(jìn)行瀝青層施工。而南方項(xiàng)目，水穩(wěn)基層施工基本在高溫季節(jié)，據(jù)隨機(jī)測(cè)定：日照強(qiáng)烈時(shí)，水穩(wěn)表面最高溫度為41℃，而室內(nèi)溫度30℃(板底溫度與室內(nèi)基本接近)。將板作為一單向板(長(zhǎng)寬比大于1.5 )來研究，其在溫度梯度應(yīng)力的作用下將導(dǎo)致頂面承受彎拉應(yīng)力；另一方面，板體頂面為自由面，而底面因受到下承層的摩阻作用，其線性變形受到約束，即高溫時(shí)板頂受拉而板底受壓。兩者共同作用的結(jié)果為裂紋由上而下，裂紋漸小。
板體白天承受溫度梯度應(yīng)力，而晚上底、頂面溫度接近，均為21℃，即板體在溫度梯度應(yīng)力的疲勞作用下產(chǎn)生疲勞破壞與每次發(fā)現(xiàn)裂紋都在施工以后一定時(shí)期相符。因此，施工后的水穩(wěn)碎石經(jīng)檢驗(yàn)合格后應(yīng)盡早灑布透層或施工封層。
從路線方向看，可將其視為單向板(長(zhǎng)寬比大于1. 5) ，其熱脹冷縮將造成水穩(wěn)層橫向開裂，裂紋將從路肩邊緣最薄弱處展開。當(dāng)應(yīng)力釋放后板塊處于穩(wěn)定狀態(tài)，裂紋不再發(fā)展。
半剛性板塊強(qiáng)度越高，表明其抗變形的能力越低，即板塊抗彎拉應(yīng)力的能力越小。施工時(shí)因表面含水量不夠而采用灑水碾壓提漿的方法雖能提高表面平整度，但同時(shí)也在板塊表面形成了一薄層高標(biāo)號(hào)砂漿硬殼，其在高溫下失水過快易形成風(fēng)干裂紋。同時(shí)在溫度梯度應(yīng)力的作用下，將更易出現(xiàn)拉應(yīng)力裂紋。
粗級(jí)料窩存在的部位，因其粒料間無粘接力而無法整體受力，其所在板塊在溫度梯度應(yīng)力的作用下，應(yīng)力會(huì)集中在該薄弱處。同時(shí)因其相對(duì)于板塊來看相似于一個(gè)點(diǎn)，其應(yīng)力釋放有向四周發(fā)散的趨勢(shì)。另外，在養(yǎng)護(hù)時(shí)，因該位置具有透水性而易使養(yǎng)護(hù)用水進(jìn)人板底土層中使其出現(xiàn)過濕土而使其承載能力降低。該板塊在車荷的作用下會(huì)加劇先前出現(xiàn)的放射性裂紋，從而出現(xiàn)裂縫。
三、水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫的控制
（1）嚴(yán)格控制路基施工質(zhì)量。為避免荷載型結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，施工中要嚴(yán)格控制路基填筑時(shí)各層壓實(shí)度和填筑速度， 特別是三背回填位置、路基加寬結(jié)合部位、填挖交界處、半挖半填處、軟基地段、填高差異較大的斷面等的壓實(shí)及沉降，都應(yīng)采取措施加以控制，避免路面完工后產(chǎn)生不均勻沉降而引起路面開裂。路基填筑完工后，應(yīng)預(yù)留一段沉降期，以便路基處于穩(wěn)定狀態(tài)。
（2）碎石加工時(shí)在破碎機(jī)、出料位置加設(shè)吸塵器， 清除各級(jí)碎石中0.075mm以下石粉的含量，同時(shí)在冷拌機(jī)上增加電子磅以確保各料斗的出料流量精確，達(dá)到混合料的級(jí)配曲線接近中值的目的；并嚴(yán)格控制級(jí)配料中水泥的用量。
水泥穩(wěn)定碎石在施工中對(duì)粒料的級(jí)配要求非常高，尤其0.5mm以下細(xì)土的含量。集料的合成級(jí)配中小于0.075mm的顆粒含量控制為0~5%。水泥穩(wěn)定碎石有一共性，在其他條件相同的情況下，混合料中小于0.075mm的顆粒含量越多，水泥穩(wěn)定碎石的整體收縮能力也越大。因此， 限制收縮的最首要的措施是除去集料中的粉塵含量。這樣，本身可以減輕裂縫，同時(shí)又為其它減輕裂縫的措施創(chuàng)造了充分的條件。
在施工中通過增加分級(jí)料料斗及加設(shè)電子磅的方法將碎石的級(jí)配控制在規(guī)范規(guī)定范圍的中值附近，可以提高穩(wěn)定料碾壓后的密實(shí)度，既增大了板塊的整體強(qiáng)度，也可以減小結(jié)構(gòu)層內(nèi)自由水的存在空間及含量，減少了裂紋出現(xiàn)的概率。
水泥穩(wěn)定碎石壓實(shí)后， 其間水泥與水間的水化作用以及由此而形成水泥石的過程會(huì)釋放出大量的熱量，使水穩(wěn)層快速失水，產(chǎn)生體積收縮。穩(wěn)定碎石產(chǎn)生收縮的主要部分為水泥石的結(jié)硬收縮。過多的水泥用量，將急劇增大失水量及產(chǎn)生過多的水泥石，結(jié)硬出現(xiàn)的體積收縮也會(huì)大大增加。但水泥用量增加，也會(huì)增加板體的整體剛度，從而降低其抗彎拉應(yīng)力。因此，嚴(yán)格控制混合料中水泥的用量可達(dá)到控制干縮應(yīng)變的目的。
（3）選用適宜的施工工藝，減少或消除微裂紋的出現(xiàn)機(jī)率。首先，在攤鋪時(shí)應(yīng)選派有施工經(jīng)驗(yàn)的路面工跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)粗級(jí)料窩及時(shí)換以級(jí)配合格的穩(wěn)定料，使成型后的板塊不出現(xiàn)薄弱部位，且達(dá)到封水的目的。其次，選用適宜的碾壓機(jī)具，以利壓實(shí)，達(dá)到不過振、收滾平順、無裂痕的目的。據(jù)施工總結(jié)，發(fā)現(xiàn)如下配置為最佳組合：一臺(tái)12T的雙鋼輪壓路機(jī)完成初壓及最后終壓光面，YZ22t振動(dòng)壓路機(jī)完成強(qiáng)振碾壓。由此達(dá)到控制路面發(fā)生的微裂紋的目的。完工后立即封閉交通，養(yǎng)生期內(nèi)嚴(yán)禁一切車輛通行，養(yǎng)生結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行瀝青面層施工，同時(shí)控制施工車輛的行駛，避免因行車造成開裂。
（4）嚴(yán)格控制水泥穩(wěn)定層施工碾壓時(shí)的含水量。水泥與各種粒料和水經(jīng)拌和、壓實(shí)后， 水泥和混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用，混合料的含水量會(huì)不斷減少，從而會(huì)引起水穩(wěn)粒料產(chǎn)生體積收縮。水泥混合料的最低水灰比約為0.26~0.2 9。過小的用量不能保證水泥完全水化，其在養(yǎng)護(hù)水、雨水的作用下會(huì)繼續(xù)水化，由此會(huì)破壞已硬化的混凝土使抗裂能力降低；過大的用水量會(huì)增大水泥水化初期骨粒料的水膜厚度，影響穩(wěn)定料的強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，含水量增大l % (大于最佳含水量后) 對(duì)干縮應(yīng)變?cè)龃罅鸭y比水泥增加1%的影響大2~3倍。因此，施工應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓時(shí)的含水量接近最佳含水量，用于控制干縮應(yīng)變的目的。
（5）水泥穩(wěn)定層碾壓完成后，并采用覆蓋土工布灑水再加蓋塑料薄膜的方式及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生，保護(hù)混合料的含水量不受損失，更不能讓其曝曬變干開裂。半剛性基層材料的缺點(diǎn)是抗變形能力低，在溫度或濕度變化時(shí)易產(chǎn)生收縮開裂。它的收縮分為溫縮與干縮兩種：對(duì)于含土較多的材料以干縮為主，對(duì)于含集料較多的材料以溫縮為主。干縮主要發(fā)生在完工后初期階段。當(dāng)基層上鋪筑瀝青面層以后，基層的含水量一般變化不大，此時(shí)收縮轉(zhuǎn)化為以溫縮為主：對(duì)應(yīng)裂縫起始于表面，逐漸向下延伸； 反射裂縫起始于底面并逐漸向上穿透直到表面。這兩種裂縫都是由溫度引起的，行車荷載僅在裂縫形成的后期發(fā)揮促進(jìn)作用。國(guó)內(nèi)外不同地區(qū)的實(shí)踐都已證明，水泥穩(wěn)定層施工后，如不及時(shí)養(yǎng)生而讓其曝曬，其或遲或早都會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。因此充分了解水泥穩(wěn)定層的縮裂特性，在施工中保持適宜的溫度和濕度對(duì)于減輕裂縫的產(chǎn)生還是至關(guān)重要的。建議采用復(fù)合養(yǎng)生膜覆蓋后灑水保濕的方法養(yǎng)生。
（6）施工瀝青面層前對(duì)水穩(wěn)層裂縫進(jìn)行仔細(xì)排查，對(duì)于橫向長(zhǎng)度大于5m，且間距小于10m 的干縮或溫縮橫向裂縫須返工處理，對(duì)于橫向長(zhǎng)度大于5m，且間距大于10m 的干縮或溫縮橫向裂縫使用玻纖隔柵或土工布處理。處理方法：首先對(duì)裂縫兩側(cè)各1m 范圍進(jìn)行清掃、吹塵和清洗，清掃后，鑿開合適1cm 寬度和2cm 深度的溝縫，用森林滅火器吹除裂縫內(nèi)灰塵，然后向裂縫內(nèi)灌AH-70 熱瀝青，最后將土工布或玻纖隔柵平鋪在裂縫二側(cè)各1m 或0.75m 范圍內(nèi)，用鐵釘?shù)裙潭?。?duì)于土工布，應(yīng)用小型壓路機(jī)碾壓。
（7）水泥穩(wěn)定基層最遲在檢驗(yàn)合格后，應(yīng)立即施工封層或應(yīng)力吸收層。為確保水穩(wěn)基層的含水量不受損失以及板塊不受溫度梯度應(yīng)力的疲勞作用，在保濕養(yǎng)生至檢驗(yàn)合格后，應(yīng)立即施工封層或應(yīng)力吸收層， 既可對(duì)水穩(wěn)層實(shí)施最終保護(hù)，又可保證上層瀝青混合料與水穩(wěn)基層間有良好的粘結(jié)。
四、結(jié)語
總之，采用水泥穩(wěn)定碎石基層符合我國(guó)的半剛性路面“強(qiáng)基薄面”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并且應(yīng)用范圍廣泛。要徹底解決水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫可能相當(dāng)困難，但用完善施工工藝和施工方法來提高施工質(zhì)量和采用新材料、新工藝來減少裂縫的措施應(yīng)該會(huì)相當(dāng)有效，技術(shù)也更合理。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵字】建筑施工;鋼筋混凝土;溫控;裂縫控制;技術(shù)
中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)建筑業(yè)施工技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，建筑規(guī)模不斷的擴(kuò)大，大型的現(xiàn)代化施工實(shí)施、大型建筑物，以及重載的大工程與日俱增，大體積混凝土結(jié)構(gòu)因其本身的剛度大、承載性強(qiáng)、施工方便等特點(diǎn)成為了建筑公司的主要建筑材料，大體積混凝土是大型工程項(xiàng)目的主要設(shè)施和構(gòu)筑物的主體，對(duì)于混凝土在澆筑的過程中，由于受熱不均，水化熱的現(xiàn)象等，造成混凝土的體積變形，出現(xiàn)裂縫，裂縫的出現(xiàn)對(duì)于建筑物的美觀、耐久性和整體性以及結(jié)構(gòu)的承載力等都有較大的影響，因此，在建筑施工中大體積混凝土的溫控和裂縫的控制是人們倍加關(guān)注的問題。
一、 大體積混凝土的概述
1、 大體積混凝土的定義
到目前為止，建筑行業(yè)尚沒有為大體積混凝土提出明確的定義，大體積混凝土顧名思義是尺寸較大的混凝土，美國(guó)的混凝土學(xué)會(huì)給大體積混凝土下了定義：任何現(xiàn)澆混凝土，其尺寸達(dá)到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度的減少開裂硬性的。
2、 大體積混凝土的特點(diǎn)
大體積混凝土的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)厚實(shí)，混凝土量大，工程的條件較為復(fù)雜，一般采用的是地下現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工技術(shù)要求較高，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部升溫比較快，混凝土的溫差較大時(shí)，使得混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。
大體積混凝土是融合了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn)，所以在我國(guó)大型的土建工程中大體積混凝土得到了普遍的使用，盡管其最大限度的減少了開裂現(xiàn)象，但是它的開裂問題依然存在，因此要對(duì)大體積混凝土采用有效的措施。
二、 大體積混凝土的裂縫的分類
大體積混凝土出現(xiàn)的裂縫的主要的原因就是溫差引起的，裂縫按照深度的不同可以分為貫穿裂縫、深層裂縫和表面裂縫三種。其中貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫，它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面，對(duì)于機(jī)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性有一定的破壞作用，危害較為嚴(yán)重；而深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面，也會(huì)產(chǎn)生一定的危害；表面裂縫一般的危害是比較小的。大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，一方面是混凝土內(nèi)部因素：由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的；另一方面是混凝土的外部因素：結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)度較大，但受拉力卻很小，所以溫度應(yīng)力一旦超過混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫
三、 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的最主要的原因
大體積混凝土的開裂主要是由于溫差造成的。首先，在混凝土澆筑的初期，會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱現(xiàn)象，由于混凝土本身是熱的不良導(dǎo)體，水化熱現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)聚集在混凝土的內(nèi)部而不會(huì)輕易的散發(fā)出來，混凝土內(nèi)部的溫度會(huì)逐漸的升高，而在混凝土的外表的溫度就是正常的大氣溫度，這樣就形成了混凝土內(nèi)外的溫度差，而在混凝土凝結(jié)的初期抗壓力比較弱，而溫差在混凝土內(nèi)部引起的拉應(yīng)力較強(qiáng)，從而導(dǎo)致了大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)；其次，在混凝土完全的凝結(jié)以后，要把外面固定混凝土的模具拆除，在拆模的前后表面的溫度會(huì)出現(xiàn)驟降的情況，這樣會(huì)出現(xiàn)溫度差，造成混凝土的開裂；最后在混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到最高時(shí)，由于外部還是標(biāo)準(zhǔn)的大氣溫度，因此溫度會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸的散發(fā)而達(dá)到最低的溫度，這樣和以前的最高溫度相比，在混凝土的內(nèi)部就形成了一個(gè)溫度差，造成混凝土出現(xiàn)裂縫。
四、 建筑施工中大體積混凝土的主要溫控技術(shù)
1、 合理的控制水泥水化熱溫度
合理的控制水泥水化熱的溫度是對(duì)混凝土實(shí)施溫控的一個(gè)重要技術(shù)，在水泥的選用上要盡量使用低熱或是中熱的水泥配制混凝土；在水泥中滲加粉煤灰等滲和料或是滲加減水劑等用來改善水泥的和易性、降低水泥的水灰比，從而控制水泥的塌落度，降低水化熱的現(xiàn)象；此外，在水泥和混凝土配置的過程中，預(yù)埋一個(gè)冷卻水管，通入循環(huán)冷卻水，從而降低配置好的混凝土的水化熱溫度，而在一些厚大的混凝土中，要摻入百分二十以下的塊石進(jìn)行吸熱，從而達(dá)到節(jié)省混凝土的目的。
2、降低混凝土澆筑入模的溫度
對(duì)大體積混凝土進(jìn)行澆注入模的過程中，要盡量的避開夏季等溫度較高的天氣，而是選擇溫度較低的季節(jié)里進(jìn)行澆注混凝土，對(duì)于澆筑量不大的塊體，最好安排在下午三點(diǎn)以后或是夜間進(jìn)行；如果由于工期的限制混凝土的澆筑在夏季，要選用低溫水或是使用冰水配制混凝土，對(duì)骨料通過噴冷水經(jīng)行降溫，在運(yùn)輸中要加蓋遮陽，從而降低混凝土拌合物的溫度。
五、 建筑施工中大體積混凝土的主要裂縫控制措施
1、 原材料選擇的控制
在原材料的購置上采用由預(yù)制混凝土供應(yīng)商為主，項(xiàng)目部為輔的控制方式；混凝土攪拌單位應(yīng)該和項(xiàng)目部簽訂合同，嚴(yán)格的執(zhí)行相關(guān)的規(guī)范，混凝土攪拌單位應(yīng)該根據(jù)混凝土性能決定用于制造工程中混凝土的原材料，保證工程所用的一切材料、設(shè)備、設(shè)施和技術(shù)復(fù)核所規(guī)定的種類標(biāo)準(zhǔn)。
2、 加入適量的添加劑
在混凝土中加入外加劑能夠減少其收縮開裂的次數(shù)，其中減水劑能夠起到改善混凝土的和易性、降低水灰比、提高混凝土的強(qiáng)度等作用，在混凝土中加入減水劑能夠有效的防止其開裂的機(jī)會(huì)；引氣劑在混凝土中的主要作用是改善混凝土的和易性、可泵性，提高混凝土的耐久性，因此在混凝土中加入引氣劑能夠防止混凝土裂縫在較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。
3、 混凝土的澆筑控制措施
對(duì)于建筑物底板的大體積混凝土采用的是斜面式分層澆筑，利用自然流淌形成的斜坡，由遠(yuǎn)到近，自上而下的逐層沿著混凝土的流淌方向進(jìn)行連續(xù)的澆筑，并且采用減小澆筑層的厚度和采用合理的澆筑順序，來加快混凝土在凝結(jié)初期的水泥水化熱的散失，進(jìn)而有效的降低混凝土中心溫度。避免混凝土因?yàn)槭軣岵痪蚴菧囟认陆颠^快而出現(xiàn)裂縫。
六、 總結(jié)
在建筑施工中，大體積混凝土的使用盡管最大限度的降低了裂縫的出現(xiàn)，但是由于混凝土的本身的特性，裂縫的出現(xiàn)依舊是無法避免的，只有對(duì)大體積混凝土在原材料的配置，澆筑，攪拌的過程中進(jìn)行合理的溫度控制，才能做到有效的降低裂縫的出現(xiàn)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，實(shí)現(xiàn)建筑物的使用功能。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵字】橋梁承臺(tái)，大體積，混凝土，溫度控制，技術(shù)
中圖分類號(hào)：K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一．前言
某大橋設(shè)計(jì)為(104+2×168+112) 連續(xù)剛構(gòu)，1 號(hào)～3 號(hào)墩跨沙灣水道設(shè)計(jì)為(104+2×168+112)m 連續(xù)剛構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)速100km。其中1 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)主墩基礎(chǔ)均采用12 根直徑為250cm 鉆孔樁，承臺(tái)設(shè)計(jì)為低樁承臺(tái)，尺寸為23.5m×17m×5m，混凝土量為1997.5m3。主橋承臺(tái)屬大體積混凝土施工。
二．橋梁承臺(tái)大體積混凝土溫度施工控制技術(shù)
水泥水化熱產(chǎn)生較大的溫度變化及收縮作用，是導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因，合理的控制溫差變化是保證不產(chǎn)生裂縫的根本。一般規(guī)定將非均勻溫差應(yīng)控制在25°C 內(nèi)。施工中主要從降低水泥水化熱、降低混凝土入模溫度、降低混凝土內(nèi)部溫度通水散熱保持混凝土表面溫度嚴(yán)格控制拆模時(shí)間等方面做好混凝土溫度控制工作，盡量降低混凝土內(nèi)部溫度的升降速率，確保內(nèi)外溫差控制在25°C 以內(nèi)。
1．采用降溫管降低混凝土內(nèi)部溫度技術(shù)
（一）采用 50 鍍鋅管材，經(jīng)過計(jì)算單根管水流流量按3m3/h 控制?；炷羶?nèi)部溫度和水溫差控制求在20°C ～25°C 之間。按承臺(tái)溫度應(yīng)力場(chǎng)特征，水平布置散熱管，主墩承臺(tái)各設(shè)4 層，每層設(shè)15 道測(cè)溫管，上下層距底面和表面均為1.0m; 采用 25.4 的鋼管，散熱管進(jìn)出水口均露出承臺(tái)側(cè)面20cm; 同一層散熱管的進(jìn)水口連接在一根總管上，各設(shè)閥門，用1 臺(tái)25-120 型離心式水泵，單根管水流流量按3m3/h控制，出水口匯于同一水箱內(nèi); 為便于控制溫度，分別設(shè)3 個(gè)6m33的水箱供水。
（二）在降熱過程中，若通過測(cè)溫管實(shí)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度與測(cè)量進(jìn)水口水溫差別大于25°C 時(shí)，應(yīng)調(diào)整水溫，若水溫比混凝土內(nèi)部溫度低的多，則加熱進(jìn)水散熱管采用耐腐蝕的鍍鋅鋼管，與鋼筋一起綁扎。在使用前要求通水進(jìn)行密閉性試驗(yàn)，防止管道在焊接接頭位置處漏水或阻塞。通水散熱后對(duì)散熱管作壓漿處理。
（三）為提供可靠的數(shù)據(jù)控制混凝土內(nèi)外溫差，考慮承臺(tái)平面對(duì)稱性，在承臺(tái)平面1/4 位置及對(duì)角線上布置溫度應(yīng)變片，用溫度顯示儀采集數(shù)據(jù)，測(cè)點(diǎn)布置與編號(hào)如圖1 所示。采集的數(shù)據(jù)主要包括不同施工時(shí)段的入模溫度、每個(gè)溫度應(yīng)變片處混凝土不同齡期溫度、草袋內(nèi)溫度、外界氣溫、散熱管進(jìn)出水溫度。綜合考慮混凝土的入模溫度、混凝土水化熱的發(fā)展變化規(guī)律、養(yǎng)護(hù)條件、通水散熱等因素，確定混凝土的溫控標(biāo)準(zhǔn)為: 混凝土的內(nèi)表溫差不超過25°C，拆模時(shí)內(nèi)外溫差小于25°C，最大降溫速率要小于20°C/天。
圖一主墩測(cè)點(diǎn)布置與編號(hào)圖(單位：mm)
2.采用混凝土配合比設(shè)計(jì)降低水泥水化熱技術(shù)
（一）水泥選用山東鋁業(yè)公司P.O32.5R 低堿普硅水泥，水泥中嚴(yán)格控制鋁酸三鈣含量小于6%，堿含量小于0.6%。骨料選用連續(xù)級(jí)配石子，細(xì)骨料選用中砂，施工中嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量小于1.5%，以提高混凝土的均勻性，增加抗裂能力混凝土中摻入復(fù)合多功能超細(xì)粉(A 粉) ，以保證混凝土的自密實(shí)，且不產(chǎn)生泌水和離析。經(jīng)過多次試配，混凝土采用配合比如表1 所示，性能要求如表2 所示。
（二）摻入了1.9%的NOF-2A 型高效緩凝減水劑，延長(zhǎng)了混凝土緩凝時(shí)間，改善混凝土的和易性，同時(shí)減少了拌和用水量，降低了水灰比，降低了水化熱，起到了明顯降低水化熱的作用，還推遲了澆筑最高溫度峰值出現(xiàn)的時(shí)間。
表一C30 混凝土配合比表(每m3用量)
表二混凝土主要性能指標(biāo)表
3．采用材料預(yù)降溫技術(shù)
了解每天、周、旬的氣象資料，將承臺(tái)施工避開陰雨、大風(fēng)等惡劣天氣，選擇一天氣溫度較低的時(shí)間開始施工，利用冰水混合物攪拌混凝土，降低混凝土的入模溫度，在澆筑過程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取控制水溫(加冰塊、吹風(fēng)散熱等)、加快水循環(huán)、覆蓋集料、模板防曬等措施進(jìn)行混凝土溫度控制。
4.混凝土施工技術(shù)
（一）為避免施工縫造成混凝土腐蝕介質(zhì)的侵入和處理鋼筋接頭工程量，利于鋼筋施工質(zhì)量控制; 提高混凝土耐久性，提高因樁基約束對(duì)混凝土造成不利影響的抵抗力，降低因混凝土收縮徐變出現(xiàn)裂縫的幾率，混凝土的澆筑采用泵送一次性澆筑施工。施工中采用2 臺(tái)布料桿分2 個(gè)區(qū)進(jìn)行，保證混凝土均勻入模到位。每區(qū)按一定的厚度、順序和方向分層進(jìn)行澆筑，每層的澆筑厚度不大于50cm，相鄰兩區(qū)的交界處注意振搗，防止出現(xiàn)漏振。
（二）混凝土的澆筑順序?yàn)樽远丈眍A(yù)留鋼筋位置向外澆筑，澆筑時(shí)要防止承臺(tái)邊部浮漿太多，造成表面收縮裂縫; 不斷調(diào)整水灰比，盡量使混凝土的坍落度均勻一致，保證其和易性;在模板的一側(cè)設(shè)置了預(yù)留孔，隨時(shí)將泌水及浮漿排出，提高混凝土的密實(shí)性; 采用不同長(zhǎng)度直徑為200mm 的鋼管作為導(dǎo)管將混凝土送入模板內(nèi)部，保證混凝土下落高度小于1.5m，不產(chǎn)生離析現(xiàn)象，避免鋼筋的污染。
（三）因承臺(tái)的面積較大，表面收光需要的時(shí)間較長(zhǎng)，將混凝土的結(jié)束時(shí)間控制在下午16:00 以后，以免表面的的水分散發(fā)較快，產(chǎn)生收縮裂紋; 混凝土澆筑前用一層毛氈外加兩層草袋將側(cè)面模板覆蓋，降低混凝土的內(nèi)外溫差，并在最后一層混凝土終凝前即用一層毛氈外加兩層草袋覆蓋，在草袋表面灑水保濕，使表面覆蓋層始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，但不使草袋處于飽水狀態(tài)，以免失去保溫作用。
（四）根據(jù)測(cè)量的混凝土內(nèi)部溫度與外界氣溫的差值來決定拆模時(shí)間，若兩者溫差大于25°C，則不能拆模，繼續(xù)通水散熱; 直至外界氣溫與混凝土內(nèi)部溫差小于25°C 時(shí)才可拆模。
5．優(yōu)化技術(shù)措施
（一）優(yōu)化混凝土配合比，采取“雙摻”措施，即摻加粉煤灰、礦粉來改善混凝土的和易性，適當(dāng)減少水泥用量，以降低混凝土硬化時(shí)的水化熱。
（二）冷卻管被混凝土埋沒3個(gè)小時(shí)后即開始通水，冷卻水使用干凈的井水，冷卻管通水后，冷卻水就不再中斷，直到混凝土處于連續(xù)降溫階段(降溫速度不應(yīng)超過0.5～1.0℃／h)。
(三)通冷卻水時(shí)，進(jìn)水口的水溫與混凝土實(shí)體內(nèi)部測(cè)量溫度的溫差應(yīng)不大于20℃；當(dāng)冷卻水出水口與進(jìn)水口溫差不大于5℃時(shí)方可停止通冷卻水。
(四)冬季施工時(shí)，混凝土澆筑后及時(shí)搭棚進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，在冷卻管停止通水后及時(shí)將冷卻管內(nèi)的水排出，防止冷卻管內(nèi)的水結(jié)冰。
(五)冷卻管通水結(jié)束后及時(shí)對(duì)冷卻管灌漿封閉，管口處鑿楔形口進(jìn)行封閉。
三．橋梁承臺(tái)大體積混凝土施工的溫控效果
圖3為一組實(shí)際施工測(cè)溫的承臺(tái)混凝土內(nèi)部溫度峰值。從圖中可以看出，承臺(tái)施工中芯部最大溫度不超過47℃，圖4為一組實(shí)際施工測(cè)溫的承臺(tái)芯部和外部溫差。圖4顯示混凝土芯部和表面最大溫差不超過20℃，最大溫差為19.2℃，承臺(tái)芯部最高溫度出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢后3—4 天。施工中混凝土芯部最高溫度出現(xiàn)時(shí)間比理論時(shí)間提前大約l 天，現(xiàn)場(chǎng)施工情況與理論分析情況基本吻合。
圖三承臺(tái)混凝土內(nèi)部溫度峰值／℃
圖四臺(tái)芯部和外部溫差／℃
四．結(jié)束語
橋梁承臺(tái)大體積混凝土施工的溫度控制技術(shù)對(duì)于橋梁的質(zhì)量具有重要的作用，如何做好橋梁承臺(tái)大體積混凝土施工的溫度控制就變得尤為重要了。因此，在實(shí)際的工程施工中，就要不斷的探索新的溫度控制技術(shù)，保證橋梁的質(zhì)量，這是具有十分重要意義的。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】混凝土；溫度裂縫；施工技術(shù)
引言
隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，施工工藝水平也迅速提高，人們對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的要求也越來越高，超大體積的混凝土由于其結(jié)構(gòu)厚實(shí)、數(shù)量大的特征，越來越多的被應(yīng)用在橋梁、大壩以及高層建筑里面[1]。但是大體積混凝土在進(jìn)行工程施工的時(shí)候，由于內(nèi)部的水化熱需要釋放的原因，導(dǎo)致內(nèi)部溫度和外部溫度的差異很大，從而導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生，混凝土溫度裂縫會(huì)導(dǎo)致它的使用壽命直線下降，嚴(yán)重影響了混凝土在工程的使用，所以我們需要采取一些手段來控制溫度裂縫的產(chǎn)生。本論文在翻閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，主要考慮從施工方面研究大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)。
1、總體研究思路
一般的建筑工程在施工時(shí)要求的工作周期比較短，因此澆筑混凝土的速度通常很快，一般我們使用交替的連續(xù)上升的方式對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑[2]。有時(shí)下面的老混凝土正處在水化熱溫升期，而上面剛剛澆筑的新混凝土又將老混凝土覆蓋，因此會(huì)導(dǎo)致每個(gè)層的混凝土膨脹變形、溫度變化在時(shí)間上不同步、溫度應(yīng)力比較復(fù)雜，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生溫度裂縫，本論文從以下三個(gè)階段來考慮分析混凝土溫度裂縫控制措施。
1.1 澆筑前的溫度控制-混凝土初始溫度階段
混凝土初始溫度階段我們主要是從混凝土材料品種及配比和環(huán)境氣候的溫度這些因素來分析[3]，為了減少這些因素對(duì)混凝土溫度參數(shù)的影響，我們主要是通過采用綜合措施，盡量降低混凝土澆筑的溫度。首先對(duì)于混凝土原材料品種的配比設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該降低水泥的含量，主要是利用混凝土后期的強(qiáng)度；其次我們需要選擇合適比例的骨料級(jí)配來增加混凝土的和易性；最后摻加粉煤灰以及摻減水劑來降低水化熱。
在混凝土入倉的環(huán)節(jié)，主要采用快速平倉以及快速運(yùn)輸?shù)确椒ń档蜏囟仍谶\(yùn)輸過程中的回灌，并且在已入倉的混凝土立即覆蓋彩條布和草墊進(jìn)行保濕工作，等到建筑開工時(shí)再揭開覆蓋物，使得能夠保持混凝土表面的濕度[4]。在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，可以使用噴霧劑進(jìn)行低溫水噴霧降溫工作。而且我們需要安排合適的混凝土施工的時(shí)間，最好是在低溫季節(jié)和氣溫比較低的時(shí)段再澆筑混凝土。
1.2澆筑后初期的溫度控制-混凝土水化熱溫升階段
由混凝土裂縫成縫的機(jī)理克制，混凝土水化熱溫升階段會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，因此這個(gè)階段是混凝土溫度裂縫控制的重要階段；針對(duì)混凝土水化熱溫升相對(duì)比較慢，溫度峰值來的相對(duì)來說比較晚等特點(diǎn)，我們能夠采用以碾壓混凝土澆筑后的初、中期溫度控制，當(dāng)然使用的措施主要是加強(qiáng)混凝土澆筑后的表面養(yǎng)護(hù)，對(duì)于那些過流面以及暴露面使用水簾形式進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的流水養(yǎng)護(hù)工作，而對(duì)于普通的混凝土收倉倉面可以利用人工灑水的方式[5]。
1.3 澆筑后后期的溫度控制-混凝土溫降階段
對(duì)于工程混凝土基礎(chǔ)應(yīng)力過渡區(qū)和基礎(chǔ)約束區(qū)，可以在混泥土表面外摻一些氧化物，利用氧化物的膨脹性使得能夠補(bǔ)償混凝土的收縮應(yīng)力，能夠合理的防止混凝土拉裂。
2、具體施工措施
2.1 混凝土澆筑順序
在大體積混凝土施工中我們考慮使用分塊澆筑方法中的分段分層法，分段分層澆筑可以讓混凝土均勻散熱，且不容易生成垂直裂縫和水平施工裂縫，而且可以滿足混凝土在初凝前的連續(xù)澆筑，針對(duì)一些大體積的抗?jié)B要求不高的建筑物來說很合適。
2.2澆筑溫度以及出機(jī)溫度控制
對(duì)于在炎熱季節(jié)，我們需要盡量降低混凝土在入模時(shí)溫度，考慮向拌和水中增加冰水，使得整體溫度可以保持在10攝氏度上下。另外要重點(diǎn)注意水泥的溫度，特別對(duì)于散裝類型的水泥在應(yīng)用前需要測(cè)量溫度，如過溫度超過55攝氏度需要經(jīng)過水冷卻或者風(fēng)冷卻的方法。
另外在運(yùn)輸混凝土的過程中需要最大限度的連續(xù)、縮短運(yùn)輸和停留時(shí)間，降低運(yùn)輸過程中混凝土的吸熱量。對(duì)于工作時(shí)間來講，夜間施工是最好的選擇，如果是在冬天的時(shí)候施工，通常情況下入模、出機(jī)的溫度控制起來相對(duì)簡(jiǎn)單，但是我們必須要注意做好保溫措施，特別是混凝土表面的防凍措施要做好。
2.3澆筑完成后的保溫保濕措施
我們需要制定澆筑完成后的保溫保濕措施使得混凝土的內(nèi)外溫差及溫度降低的速度滿足指標(biāo)的要求；我們可以根據(jù)溫度應(yīng)力加以控制保溫養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間，一般是不少于15天，而且對(duì)于保溫層的拆除通常分層的逐步的進(jìn)行；為了保證水分不蒸發(fā)，我們可以在混凝土表面先覆蓋一層薄膜，并在薄膜下面灑水來保持混凝土表面保持濕潤(rùn)。
2.4表面的泌水處理
通常情況下大體積的混凝土表面都會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，而泌水量的多少跟拌和的時(shí)間、水泥的成分以及混凝土的坍落度等因素相關(guān)。當(dāng)出現(xiàn)表面泌水現(xiàn)象時(shí)，我們需要及時(shí)的處理來保證混凝土的質(zhì)量。
2.5養(yǎng)護(hù)期間制定針對(duì)天氣變化的方案
當(dāng)大體積的混凝土建筑在施工時(shí)，需要跟當(dāng)?shù)氐臍庀蟛块T聯(lián)系，針對(duì)一些明顯的降溫、雷陣雨或猛烈的天氣變化要做好應(yīng)對(duì)方案。比如增加覆蓋物品，防風(fēng)物資，以達(dá)到控制裂縫的目的。
2.6混凝土溫度實(shí)測(cè)值分析
本論文結(jié)合具體的工程實(shí)踐，將設(shè)計(jì)的控制施工技術(shù)應(yīng)用于某一高層房屋建筑施工設(shè)施中，通過在樓層混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部埋設(shè)測(cè)溫點(diǎn)來進(jìn)行測(cè)溫，我們分別在混凝土中心位置和表面位置進(jìn)行測(cè)溫，中心位置的測(cè)溫點(diǎn)在澆灌混泥土一半厚度處，每隔5h進(jìn)行一次溫度測(cè)量。中心和表面溫度相差的最大值為24.6，出現(xiàn)在澆筑后第三個(gè)小時(shí)。實(shí)測(cè)中心最高溫度為六十三度，出現(xiàn)在澆筑后60h?；炷林行淖罡邷囟仍诔掷m(xù)11h后開始下降，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后溫度下降到三十六度，施工中沒有混凝土溫度裂縫出現(xiàn)。
3、結(jié)束語
由于采用了比較合理的施工技術(shù)，從工程設(shè)施進(jìn)行到現(xiàn)在的情況來看，混凝土的表面并沒有出現(xiàn)任何裂縫，從外觀上看質(zhì)量良好。從施工時(shí)間方面來說，本次施工技術(shù)應(yīng)用算是比較成功，為以后的混凝土工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
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