大体积混凝土裂缝控制措施

陈鹏旭 王泽云 石跃兵（西华大学建筑与土木工程学院，四川 成都 610065）

大体积混凝土裂缝控制措施

陈鹏旭 王泽云 石跃兵
（西华大学建筑与土木工程学院，四川 成都 610065）

随着我国工程建设如火如荼地大发展，大体积混凝土施工逐渐增多，因此大体积混凝土裂缝控制技术在工程中变得愈发重要。本文提出控制混凝土的水化热温度是控制大体积混凝土裂缝的最核心且最有效的手段；提出控制混凝土水化热温度的方法；并结合成都某住宅小区实例，详细阐述了混凝土的温度裂缝控制措施。

大体积混凝土；温度裂缝；控制措施

1 大体积混凝土裂缝的产生的主因

大体积混凝土裂缝产生的主要是由于内外温差过大。大体积混凝土浇筑完成后会逐渐释放巨大的水化热，巨大的体量会使不同区域降温不一致，核心区混凝土降温较快，外部区域降温较慢，因此会在混凝土的内部形成拉应力，而当拉应力过大超过混凝土的抗拉强度，便出现了裂缝。由此可知，控制大体积混凝土裂缝的主要是要控制内外温差；控制内外温差就要控制水化热温度和水化热均匀释放。

2 大体积混凝土水化热温度控制方法

2.1 混凝土最大绝热升值控制

根据《混凝土结构工程施工规范》GB 506666－2011附录H可知，混凝土最大绝热升值公式如下：

Tr——混凝土最大绝热温升值（0C）

W——每立方米的胶凝材料用量（Kg/m3）

Q——胶凝材料水化热（KJ/Kg）

C——混凝土比热容（KJ/(kg.K)）

P——混凝土密度（Kg/m3）

由此可知，混凝土最大绝热升值控制方法有：①选用低水化热的胶凝材料；②减少每立方米的胶凝材料用量；③混凝土级配良好，混凝土密度较大。

2.2 混凝土浇筑温度控制

根据《混凝土结构工程施工规范》GB 506666－2011附录H可知，混凝土浇筑温度公式如下：

Tj——混凝土的浇筑温度（0C）

T0——混凝土出机温度（0C）

T0’——混凝土运输、泵送、浇筑时段的温度补偿值（0C）

由此可知，混凝土浇筑温度控制方法有：①混凝土搅拌过程中加冰，混凝土骨料的降温，以控制混凝土出机温度；②控制混凝土浇筑施工工艺。

2.3 混凝土水化热均匀释放

为了使混凝土水化热均匀释放，可采用方法有：①预埋水管，用水冷的方式调节混凝土水化热的不均匀释放；②适宜的混凝土养护。

3 工程实例

本工程采用筏板基础，基础整体呈矩形，平面尺寸为35.6m×62.8m，平均板厚达到2.5m。基础由C25泵送混凝土浇筑而成，总计浇筑5589m2，属于大体积混凝土。本工程在混凝土选材及配合比、浇筑、温度检测与养护等运用的温度裂缝控制措施。

3.1 混凝土的选材及配合比

水泥：大体积混凝土一般采用中等标号的水泥，因为其相对于高标号水泥不仅经济上合理且水化热偏低。因此，本工程采用标号为42.5的普通硅酸盐水泥。普遍情况下，水泥用量每减少10kg/m2水化热温升也相应下降10C。因此，本工程以混凝土后期强度R60作为设计强度，水泥用量可减少20-30kg/m2,水化热温升也相应下降2-30C。

外加剂及混合料：为了使混凝土坍落度达到100-140mm以满足《泵送混凝土施工技术规程》JGJ/T10-2011的技术规程，需要加入水或减水剂。如果只是增加用水量来改善和易性，会增加混凝土的水化热温升，从而使混凝土开裂的可能性加大。因此，本工程混凝土加入聚羧酸减水剂。混凝土中掺入相当水泥重量15%的粉煤灰，不仅减少水泥用量而降低水化温升，而且粉煤灰的润滑作用而改善混凝土的可泵性。

粗骨料与细骨料：由对比实验测得，采用5-40mm碎石比采用5-20mm碎石可使用水量减少20kg/m3,从而间接减少水泥用量，使水化温升减少。因此，粗骨料采用粒径在5-40mm及配良好的碎石。本工程细骨料采用细度模数为2.6，平均粒径为0.370mm的中砂。由对比试验测得，采用上述集料比采用细度模数为2.2，平均粒径为0.324mm的细集料可使水泥用量减少30-42 kg/m3,使水化温升减小。

混凝土的配合比

经过严格的选料，以《普通混凝土设计规程》JGJ55-2011为依据进行配合比设计，再经适配实验，确定配合比如下表：

C25配合比 水 水泥 砂 石 粉煤灰 外加剂kg/m3168 300 659 1123 90 6.63

3.2 混凝土的浇筑

混凝土浇筑过程中最重要的控制措施是控制浇筑各环节的时间。基础的混凝土浇筑采用分段分层的施工工艺，前后两个施工段的时间间隔必须控制在混凝土的初凝时间内。因此，商砼运输时间也必须控制在50min内。在混凝土的振动过程中产生大量泌水，泌水近两侧模板底部预留孔排出坑外。

3.3 温度检测

本工程在夏季施工，混凝土最高温升较大且受大气温度昼夜温差影响较大。因此，对混凝土内部温差进行检测，以便采取相应调控措施。

测点布置：基础1/4面积上均匀布置9个测位，每个侧位竖向布置5-7个测点，共计50个测点。

测温记录要求：1-5d,每2h测温一次；6-25d，每4h测温一次；26-30d，每8h测温一次。将记录数据整理成表，并绘制每个测点内部温度变化曲线。

分析得出结论：在混凝土浇筑后第5d，各测点水化热温度基本都达到峰值（最高温度为75.40C,平均最高温度为72.60C）；到混凝土浇筑后第30d，各测点水化热温度均达到谷值（最低温度为35.30C,平均最低温度为35.60C），并逐渐接近常温。最高温度比设计温度800C要低，综合温差370C，故降温和收缩不会产生混凝土贯穿裂缝。

3.4 混凝土养护

混凝土养护主要是保持适宜温度与湿度条件，保温的目的是为了减少因混凝土表面热扩散而产生的表面裂缝，保湿的目的是为了减少因混凝土表面脱水而产生的干缩裂缝。具体养护措施为：铺两层草袋并浇水湿润。与温度检测相配合，当大气温度突然下降时，将在基础表面加盖油布以防止空气对流。养护完成且混凝土温差小于250C后，进行拆模，拆模后及时回填土。

4 结论

大体积混凝土温度裂缝控制是一个系统性的工艺，设计、施工及监理各方需要密切协同工作，混凝土在选材、配合比、浇筑、温度检测及养护各个环节需要被合理把控与衔接。本工程严密把控施工中各环节，在各方密切配合下，最终使底板未有出现有害裂缝。

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1007-6344（2016）04-0270-01