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(guò)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(guò)25℃時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力有可能超過(guò)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(guò)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(wèn)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(wú)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(chēng)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(guò)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(lèi)型
目前主要根據(jù)混凝土的種類(lèi)和要求的性能進(jìn)行分類(lèi)。按照混凝土種類(lèi)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(guò)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(lèi)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(guò)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(wú)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鍎偠炔蛔悖０逯伍g距過(guò)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。混凝土澆注后，在硬化過(guò)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(guò)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(wú)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(kāi)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(kāi)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(guò)度區(qū)相的結(jié)構(gòu)發(fā)展帶來(lái)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(guò)界面過(guò)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(guò)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(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土材料就會(huì)開(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)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(yǔ)
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(lèi)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(chēng)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(chēng)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(lái)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f(wàn)t=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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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(yáng)設(shè)施，搭設(shè)彩條布棚，避免陽(yáng)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(kāi)始砼初凝時(shí)由專(zhuān)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(guò)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(guò)程中均勻上升，避免砼拌和物堆積過(guò)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(yáng)布棚，避免陽(yáng)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(guò)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(wàn)席，總建筑面積達(dá)14．56萬(wàn)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(wàn)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(wàn)m。，屬超大面積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。看臺(tái)下各樓層面積分別為：首層3．79萬(wàn)m。，2層2．84萬(wàn)m2，3層1．52萬(wàn)m。，4層1．4萬(wàn)nfl。，5層1．24萬(wàn)m2。看臺(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(wàn)m。，澆筑混凝土量達(dá)1．87萬(wàn)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(chēng)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(guò)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(jiàn)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(guò)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(guò)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(lèi)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(guò)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(chē)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(jiàn)，直接影響到了路面行車(chē)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(chē)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(kāi)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)??；施工碾壓振動(dòng)過(guò)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(chē)磨耗而出現(xiàn)車(chē)槽的地點(diǎn)也易出現(xiàn)開(kāi)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(lái)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(kāi)裂，裂紋將從路肩邊緣最薄弱處展開(kāi)。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(guò)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(wú)粘接力而無(wú)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(lái)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(guò)濕土而使其承載能力降低。該板塊在車(chē)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(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)多的水泥用量，將急劇增大失水量及產(chǎn)生過(guò)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(guò)振、收滾平順、無(wú)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(chē)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(chē)輛的行駛，避免因行車(chē)造成開(kāi)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(guò)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(chē)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(kāi)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(yǔ)
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(lái)提高施工質(zhì)量和采用新材料、新工藝來(lái)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(lèi)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(guò)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(wèn)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(méi)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(wèn)題，以最大限度的減少開(kāi)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(kāi)裂現(xiàn)象，但是它的開(kāi)裂問(wèn)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(lèi)
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(guò)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(kāi)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(lái)，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(kāi)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(lái)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(guò)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(guò)程中，要盡量的避開(kāi)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(guò)噴冷水經(jīng)行降溫，在運(yùn)輸中要加蓋遮陽(yáng)，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(gòu)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(lèi)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(kāi)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(kāi)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(lái)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^(guò)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(wú)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(guò)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(lèi)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?xún)?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(guò)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(mén)，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(guò)程中，若通過(guò)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(chēng)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(guò)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(guò)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(kāi)陰雨、大風(fēng)等惡劣天氣，選擇一天氣溫度較低的時(shí)間開(kāi)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(guò)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(lái)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(lái)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(méi)3個(gè)小時(shí)后即開(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)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(yǔ)
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。
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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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(guò)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(lái)增加混凝土的和易性；最后摻加粉煤灰以及摻減水劑來(lái)降低水化熱。
在混凝土入倉(cāng)的環(huán)節(jié)，主要采用快速平倉(cāng)以及快速運(yùn)輸?shù)确椒ń档蜏囟仍谶\(yùn)輸過(guò)程中的回灌，并且在已入倉(cāng)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(kāi)工時(shí)再揭開(kāi)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(lái)的相對(duì)來(lái)說(shuō)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(guò)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(cāng)倉(cāng)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(guò)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(lái)說(shuō)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(lèi)型的水泥在應(yīng)用前需要測(cè)量溫度，如過(guò)溫度超過(guò)55攝氏度需要經(jīng)過(guò)水冷卻或者風(fēng)冷卻的方法。
另外在運(yùn)輸混凝土的過(guò)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(guò)程中混凝土的吸熱量。對(duì)于工作時(shí)間來(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(mén)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(guò)在樓層混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部埋設(shè)測(cè)溫點(diǎn)來(lái)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(kāi)始下降，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后溫度下降到三十六度，施工中沒(méi)有混凝土溫度裂縫出現(xiàn)。
3、結(jié)束語(yǔ)
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(lái)看，混凝土的表面并沒(méi)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(lái)說(shuō)，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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