核岛底板大体积混凝土施工影响因素分析

谢国强

中国中原对外工程有限公司 北京 100044

1 核岛底板大体积混凝土施工主要影响因素

1.1 水化热

核岛底板大体积混凝土在凝固成型过程中，会发生化学反应，同时释放出热量，这就是水化热。大体积混凝土由于本身结构尺寸大，体积大，内部热量散失慢，容易造成热量集聚，使内部温度升高，内外温差变大。温度的变化会引起应力变化，应力变化会造成裂缝现象产生。通常的情况是，水化热在浇筑混凝土后第3天热量释放，引起热量的因素和有水泥的品种，水泥的用量有直接关系[1]。

减少水化热的措施有：（1）、选取低热水泥品种；（2）、在混凝土性能达到要求的情况下减少水泥用量；（3）、使用冷石子；（4）、使用大块石；（5）、温度控制在25℃以内；（6）、埋循环冷水管，带走混凝土内部的热量；（7）、在条件许可的情况下进行分段浇筑混凝土，分层浇筑混凝土；（8）、加强混凝土浇筑后养护，必要时增加特殊养护措施（如搭设养护棚，加热，使用蒸汽）。

核岛底板大体积混凝土水化热直接引起温度变化，温度变化影响应力，温度变化是产生混凝土裂缝的因素之一，裂缝危害混凝土的质量，混凝土的耐久性。

1.2 收缩

收缩是指在核岛底板大体积混凝土结构成型后体积变小得情况。收缩对于混凝土结构极为不利，是产生混凝土裂缝的原因之一。影响收缩的主要因素有，水泥的品种，水泥使用量，建筑结构尺寸，混凝土厚度变化[2]。

收缩可以细分为：温度收缩，碳化收缩，干燥收缩，自收缩，其他收缩。

核岛底板大体积混凝土收缩直接引起体积变化，体积的变化是产生混凝土裂缝的因素之一，裂缝危害混凝土的质量，混凝土的耐久性。

1.3 约束条件

约束条件主要是指：核岛底板大体积混凝土内部的约束，大体积混凝土外部的约束。

由于混凝土结构的不同，内部约束分也不同，产生的应力也不同。相对于混凝土不同点的受力，是压力，还是拉力取决于这个点所在的位置。在实际工程中混凝土结构处于无约束的情况比较少[3]。

混凝土结构内部的约束主要是自身混凝土中的钢筋。混凝土外部的约束是模板，或外部工程实体。本工程增设抗裂钢筋网。

外部约束是混凝土工程施工的重要工作，是做好施工，保证工程质量的重要途径。

核岛底板大体积混凝土约束条件直接引起混凝土内部的应力方向，混凝土应力是产生混凝土裂缝的因素之一，裂缝危害混凝土的质量，混凝土的耐久性。

1.4 温度变化

温度变化：是指在发生化学反应，混凝土凝固成型过程中释放的热量，造成混凝土结构内部温度变化，造成混凝土内外部温度产生差别的变化[4]。

（1）核岛底板大体积混凝土内部各个点温度变化不一样，造成内部相对应的温度应力也在变化。

（2）核岛底板大体积混凝土外部各个点温度变化不一样，散热快慢不一样，相对应的应力也在变化。

（3）核岛底板大体积混凝土对温度降低的速度有要求，降温梯度；按照《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）降温速率2℃/天以内。

（4）核岛底板大体积混凝土温度降温梯度实际控制在1.5 ℃～1.8 ℃/天之间。

（5）核岛底板大体积混凝土内外温度差有要求，按照《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）内外温差原则上不能超过25℃。

（6）核岛底板大体积混凝土实际内外温差决定了混凝土的温度梯度和温度应力水平，按照计算结果，内外温差不能超过25℃。

核岛底板大体积混凝土温度变化直接引起混凝土内部的应力变化，应力是产生混凝土裂缝的因素之一，裂缝危害混凝土的质量，混凝土的耐久性。

1.5 施工因素

在核岛底板大体积混凝土施工因素中主要有：

（1）施工中的人员因素，主要包括，人员组织，人员数量；钢筋工，模板工，混凝土工，各个工种搭配要合理，形成施工流水作业段。施工人员的技术素质将直接影响大体积混凝土的施工质量。

（2）施工中的材料因素，主要包括，构成工程主体的材料，施工所用的辅助性材料。施工中材料因素按照时间顺序划分为，施工准备阶段的材料准备阶段。施工过程中的材料运输，实施。施工后的收尾养护。施工材料的质量，数量，将直接影响大体积混凝土的质量。

（3）施工中的技术因素，主要包括，施工图纸交底，施工图纸审查，施工技术方案选择，施工方案审查，批准。施工技术方案，除了将直接影响大体积混凝土的质量，还对施工安全有直接影响。

（4）施工中的机械因素，主要包括，施工机械装备，施工机械应急，施工机械计算。施工机械使用。施工机械，除了将直接影响大体积混凝土的质量，还对施工安全有直接影响。

（5）施工中理论研究，模拟，都会直接影响施工技术方案的选择；施工方法的使用，具体操作都会直接影响大体积混凝土的质量，安全，成本，效益。

2 核岛底板大体积混凝土施工质量控制要点

核岛底板大体积混凝土施工质量控制要点：对大体积混凝土的尺寸进行控制；对大体积混凝土的强度，性能指标进行控制；对大体积混凝土的裂缝进行控制。这里主要讨论对控制混凝土结构的裂缝，所采取的施工措施。

控制要点，（1）控制混凝土的水化热；（2）控制混凝土的收缩；（3）控制混凝土的约束条件；（4）控制混凝土的温度变化；（5）控制混凝土的施工人员组织；（6）控制混凝土的材料组织；（7）控制混凝土的技术组织；（8）控制混凝土的施工过程；（9）控制混凝土的养护过程；

在控制混凝土水化热方面要选择合适的原材料，【如，水泥品种，砂石级配，添加剂等等】，对能够达到设计要求强度的配合比进行优化，保证质量。【在搅拌站加冰，控制运输时间，运输距离，选择最佳行车路线。对入模的混凝土温度进行控制。】

在施工中控制混凝土的浇筑质量，浇筑强度，合理配备施工机械，施工人员，按照施工方案严格落实。【增加抗裂的钢筋网，在结构中预设温度传感器，应力传感器】。

在施工后控制混凝土的养护，严格按照施工后养护方案进行，落实监测，养护协调，控制混凝土内部温差，外部温差，保证降温梯度。