大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施綜述

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摘  要

     本文對(duì)大體積混凝土的施工過(guò)程進(jìn)行了一次概述。著重對(duì)大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生與防治；蜂窩麻面的出現(xiàn)與處置詳細(xì)的作出了闡述。

關(guān)鍵詞：

       大體積混凝土   裂縫     防裂措施     蜂窩麻面    解決方法

1大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施綜述

1.1 大體積混凝土裂縫形成的原因

裂縫產(chǎn)生的原因可分為兩類：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，是由外荷載引起的，包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫，是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。本文主要探討材料型裂縫。其中具體原因如下。

1.1.1  溫度應(yīng)力引起裂縫（溫度裂縫）

目前溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的。溫差可分為以下三種：混凝土澆注初期，產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度，這就形成了內(nèi)外溫差，這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力當(dāng)超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫；另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差；這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在這三種溫差中，較為主要是由水化熱引起的內(nèi)外溫差。

1.1.2  收縮引起裂縫

收縮有很多種，包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這里主要介紹干燥收縮和塑性收縮。

1.1.3 塑性收縮

在水泥活性大、混凝土溫度較高，或在水灰比較低的條件下會(huì)加劇引起開(kāi)裂。因?yàn)檫@時(shí)混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分不能及時(shí)得到補(bǔ)充，這時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點(diǎn)拉力，混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)分布不均勻的裂縫，出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進(jìn)一步加大，于是裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。

1.2 防止裂縫的措施

由以上分析，材料型裂縫主要是由溫差和收縮引起，所以為了防止裂縫的產(chǎn)生，就要最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮，具體措施如下。

1.2.1優(yōu)選原材料

一. 水泥

由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的，所以為了減小溫差就要盡量降低水化熱，為了降低水化熱，要盡量采取早期水化熱低的水泥，由于水泥的水化熱是礦物成分與細(xì)度的函數(shù)，要降低水泥的水化熱，主要是選擇適宜的礦物組成和調(diào)整水泥的細(xì)度模數(shù)，硅酸鹽水泥的礦物組成主要有：C3S、C2S、C3A和C4AF，試驗(yàn)表明：水泥中鋁酸三鈣（C3A）和硅酸三鈣（C3S）含量高的，水化熱較高，所以，為了減少水泥的水化熱，必須降低熟料中C3A和 C3S的含量。在施工中一般采用中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥。另外，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小，因?yàn)樗嗟募?xì)度會(huì)影響水化熱的放熱速率，試驗(yàn)表明比表面積每增加100cm2/g，1d的水化熱增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。

二. 摻加粉煤灰

為了減少水泥用量，降低水化熱并提高和易性，我們可以把部分水泥用粉煤灰代替，摻入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二鋁含量17%～35%，這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng)，是其活性的來(lái)源，可以取代部分水泥，從而減少水泥用量，降低混凝土的熱脹；②由于粉煤灰顆粒較細(xì)，能夠參加二次反應(yīng)的界面相應(yīng)增加，在混凝土中分散更加均勻；③同時(shí)，粉煤灰的火山灰反應(yīng)進(jìn)一步改善了混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，使混凝土中總的孔隙率降低，孔結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的細(xì)化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相應(yīng)收縮值也減少。

值得一提的是：由于粉煤灰的比重較水泥小，混凝土振搗時(shí)比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的摻合料較多，強(qiáng)度較低，表面容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。因此，粉煤灰的摻量不宜過(guò)多，在工程中我們應(yīng)根據(jù)具體情況確定粉煤灰的摻量。

三.  骨料

（1）  粗骨

盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑，因?yàn)榇止橇狭皆酱?，?jí)配越好，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小，水化熱就隨之降低，對(duì)防止裂縫的產(chǎn)生有利。

（2）   細(xì)骨料

宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因?yàn)槠淇紫堵市?，總表面積小，這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少，水化熱就低，裂縫就減少，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，裂縫就越嚴(yán)重，因此細(xì)骨料盡量用干凈的中粗沙。

四. 加入外加劑

加入外加劑后能減小混凝土收縮開(kāi)裂的機(jī)會(huì)，外加劑對(duì)混凝土收縮開(kāi)裂性能有以下影響：

（1）減水劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

減水劑的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土強(qiáng)度或在保持混凝土一定強(qiáng)度時(shí)減少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的減少對(duì)防止開(kāi)裂是十分有利的。

（2）緩凝劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

緩凝劑的作用一是延緩混凝土放熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間，由于混凝土的強(qiáng)度會(huì)隨齡期的增長(zhǎng)而增大，所以等放熱峰值出現(xiàn)時(shí)，混凝土強(qiáng)度也增大了，從而減小裂縫出現(xiàn)的機(jī)率，二是改善和易性，減少運(yùn)輸過(guò)程中的塌落度損失。

（3）引氣劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

引氣劑在混凝土的應(yīng)用對(duì)改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在這里值得注意的是：外加劑不能摻量過(guò)大，否則會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，在GB8076～1977中規(guī)定，摻有外加劑的混凝土，28d的收縮比不得大于135%，即摻有外加劑的混凝土收縮比基準(zhǔn)混凝土的收縮不得大于35%。

1.3 采用合理的施工方法

1.3.1 混凝土的拌制

（1）在混凝土拌制過(guò)程中，要嚴(yán)格控制原材料計(jì)量準(zhǔn)確，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土出機(jī)塌落度。

（2）要盡量降低混凝土拌合物出機(jī)口溫度，拌合物可采取以下兩種降溫措施：一是送冷風(fēng)對(duì)拌和物進(jìn)行冷卻，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的溫度控制在6℃左右。

1.3.2 混凝土澆注、拆模

（1）混凝土澆注過(guò)程質(zhì)量控制

澆注過(guò)程中要進(jìn)行振搗方可密實(shí)，振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致以表面泛漿為宜，間距要均勻，以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜，澆注完畢后，表面要壓實(shí)、抹平，以防止表面裂縫。另外，-澆注混凝土要求分層澆注，分層流水振搗，同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。避免縱向施工縫、提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。

（2）澆注時(shí)間控制

盡量避開(kāi)在太陽(yáng)輻射較高的時(shí)間澆注，若由于工程需要在夏季施工，則盡量避開(kāi)正午高溫時(shí)段，澆注盡量安排在夜間進(jìn)行。

（3）混凝土拆模時(shí)間控制

混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上，混凝土中心與表面最低溫度控制在25℃以內(nèi)，預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過(guò)9℃以上允許拆模。

1.3.3 做好表面隔熱保護(hù)

大體積混凝土的溫度裂縫，主要是由內(nèi)外溫差過(guò)大引起的?；炷翝沧⒑螅捎趦?nèi)部較表面散熱快，會(huì)形成內(nèi)外溫差，表面收縮受內(nèi)部約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，但是這種拉應(yīng)力通常很小，不至于超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫。但是如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊，或者過(guò)分通風(fēng)散熱，使表面溫度降溫過(guò)大就很容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，所以在混凝土在拆模后，特別是低溫季節(jié)，在拆模后立即采取表面保護(hù)。防止表面降溫過(guò)大 ，引起裂縫。另外，當(dāng)日平均氣溫在2～3d內(nèi)連續(xù)下降不小于6～8℃時(shí)，28d齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行表面保護(hù)。

1.3.4 養(yǎng)護(hù)

混凝土澆注完畢后，應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤(rùn)，這樣既減少外界高溫倒罐，又防止干縮裂縫的發(fā)生，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng)。一般在澆注完畢后12～18h內(nèi)立即開(kāi)始養(yǎng)護(hù)，連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28d或設(shè)計(jì)齡期。

1.3.5 通水冷卻

若是在高溫季節(jié)施工，則要在初期采用通制冷水來(lái)降低混凝土最高溫度峰值，但注意，通水時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成降溫幅度過(guò)大而引起較大的溫度應(yīng)力。為了削減內(nèi)外溫差，還應(yīng)在夏末秋初進(jìn)行中期通水冷卻，中期通水一般采用河水，通水歷時(shí)兩個(gè)月左右。后期通水是使混凝土柱狀塊達(dá)到接縫灌漿的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相結(jié)合的方案。

2  大體積混凝土蜂窩麻面產(chǎn)生原因及處置措施綜述

2.1  混凝土結(jié)構(gòu)表面蜂窩麻面形成的內(nèi)部原因

2.2.1混凝土含氣量過(guò)大，而且引氣劑質(zhì)量欠佳。目前泵送混凝土用量較大，為了保證泵送混凝土的可泵性，往往在泵送混凝土中加人適量的引氣劑。由于各種引氣劑性能有較大的差異，因此在混凝土中呈現(xiàn)的狀態(tài)也不盡相同，有的引氣劑在混凝土中會(huì)形成較大的氣泡，而且表面能較低，很容易形成聯(lián)通性大氣泡，如果再加上振動(dòng)不合理，大氣泡不能完全排出，肯定會(huì)給硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面造成蜂窩麻面。

2.2.2混凝土配合比不當(dāng)，混凝土過(guò)于黏稠，振搗時(shí)氣泡很難排出。由于混凝土配合比不當(dāng)，例如膠結(jié)料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加劑中有不合理的增稠組分等，都會(huì)導(dǎo)致新拌混凝土過(guò)于黏稠，使混凝土在攪拌時(shí)就會(huì)裹人大量氣泡，即使振搗合理，氣泡在黏稠的混凝土中排出也十分困難，因此導(dǎo)致硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。

2.2.3由于混凝土和易性較差，產(chǎn)生離析泌水。為了防止混凝土分層，混凝土入模后不敢充分振搗，大量的氣泡排不出來(lái)，也會(huì)導(dǎo)致硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。有一些水泥廠為了增大水泥細(xì)度，提高水泥早期強(qiáng)度，又考慮節(jié)約電能，往往在磨粉時(shí)加人一些助磨劑，例如木鈣、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇（l. 2）等物質(zhì)，由于其中一些助磨劑有引氣性，而且引入的氣泡不均勻且偏大，也會(huì)給硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面造成蜂窩麻面。

2.2解決混凝土內(nèi)部不利因素的方法

2.2.1選擇使用優(yōu)質(zhì)的引氣劑。優(yōu)質(zhì)的引氣劑在混凝土中引人的氣袍直徑宜在10—200 微米，氣泡表面能比較高，氣泡在混凝土中分布比較均勻（平均間距不大于0. 25毫米）。筆者先后試驗(yàn)了11 種引氣劑對(duì)混凝土含氣量、抗壓強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間以及摻引氣劑經(jīng)時(shí)含氣量損失等，認(rèn)為以丹寧酸和旅烯為主要原材料的引氣劑綜合性能較好。

    2.2.2降低混凝土黏稠度。適當(dāng)調(diào)整混凝土水灰比、砂率、膠結(jié)材料用量以及外加劑的組分，改善混凝土的黏稠性，也可以提高混凝土結(jié)構(gòu)窗層的質(zhì)量。

    2.2.3控制新拌混凝土和易性。如果混凝土離析泌水，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，必須適時(shí)進(jìn)行復(fù)振。

    2.2.4如果水泥中含有引氣組分，在拌制混凝土?xí)r應(yīng)在其中加入消泡劑。例如加入適量的磷酸三丁脂、有機(jī)硅消泡劑、聚醚類消泡劑以及表面張力低于 30 達(dá)因/厘米的許多助劑，都可以消除其中的氣泡。

2.3 混凝土結(jié)構(gòu)表面蜂窩麻面形成的外部原因

    2.3.1在《混凝土泵送技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定“混凝土澆注分層厚度，宜為300—500 毫米”，但是在實(shí)際施工時(shí)，往往澆注厚度都偏高，由于氣泡行程過(guò)長(zhǎng)，即使振搗時(shí)間達(dá)到規(guī)程要求，氣泡也不能完全排出，這樣也會(huì)給硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面造成蜂窩麻面。

     2.3.2 不合理使用脫模劑是造成硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面蜂窩麻面的主要原因。目前脫模劑市場(chǎng)比較混亂，良莠不齊，產(chǎn)品大致分以下幾大類：礦物油類、乳化油類、水質(zhì)類、聚合物類和溶劑類等。

2.3.3 就礦物油類脫模劑而言，不同標(biāo)號(hào)的機(jī)油黏度也不盡相同，即使是同標(biāo)號(hào)的機(jī)油，由于環(huán)境溫度不同，黏度也不相同，氣溫高時(shí)黏度低，氣溫低時(shí)黏度高。當(dāng)氣溫較低時(shí)，附著在模板上的機(jī)油較黏，新拌混凝土結(jié)構(gòu)面層的氣泡一旦接觸到黏稠的機(jī)油，即使合理振搗氣泡也很難沿模板上升排出，直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。有一些單位充分注意到這一點(diǎn)，在機(jī)油中加入部分柴油，用來(lái)降低脫模劑的黏度，這樣做能起到一定作用，但是仍不能取得令人滿意的效果。

    2.3.4水乳類脫模劑目前在市場(chǎng)上比較多，但是有一些產(chǎn)品選用的乳化劑引氣性較大，也會(huì)給混凝土結(jié)構(gòu)面層造成蜂窩麻面。

    2.3.5 動(dòng)植物油進(jìn)行脂化的艦?zāi)┏霈F(xiàn)的問(wèn)題較多，其原因是產(chǎn)品中含有引氣性比較大的乳化劑及增稠劑，會(huì)給混凝土結(jié)構(gòu)面層帶來(lái)極大的影響。模板材質(zhì)不同也會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)面層出現(xiàn)不同的狀態(tài)。溶液和各種固體接觸后都會(huì)形成不同的接觸角，水泥漿體也不例外，接觸角越小液體在固體上附著力越強(qiáng)（用余弦定理可以解釋）。在日常生活中常用的“不粘鍋”其面層就涂了聚四氟乙烯（商品名稱叫特夫隆），在生產(chǎn)實(shí)踐中大家都知道在其他條件相同的前提下，使用尿醛樹(shù)脂壓制的竹或木模板成型的混凝土面層質(zhì)量比用鐵模板成型的混凝土面層質(zhì)量有明顯的提高。

   2.3.6 環(huán)境溫度對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)面層的質(zhì)量也有影響。由于氣泡內(nèi)部含有氣體，因此氣泡休積變化對(duì)環(huán)境溫度特別敏感，環(huán)境溫度高時(shí)氣泡休積變大，氣泡承載力變小，容易破滅。環(huán)境溫度低時(shí)氣泡體積變小，承載力較大，不容易形成聯(lián)通氣飽。即使混凝土結(jié)構(gòu)面層有氣泡，氣泡也很小，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)外觀影響不大，由此使人們聯(lián)想到冬、夏季混凝土結(jié)構(gòu)面層好于春、秋季。

    2.3.7 春、秋季節(jié)晝夜溫差較大，因此附著在混凝土結(jié)構(gòu)表面的氣泡體積變化也很大，當(dāng)混凝土面層水泥漿體的強(qiáng)度小于氣泡強(qiáng)度時(shí)，氣泡體積隨環(huán)境溫度變化而變化，氣泡周?chē)乃酀{體也隨之變化，隨著時(shí)間的推移水泥漿體的強(qiáng)度不斷增加，當(dāng)氣泡周?chē)酀{體達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，再不隨氣泡體積變化而變化，如果此時(shí)正趕上氣泡直徑最大時(shí)，勢(shì)必給混凝土面層留下孔洞。

2.4 解決混凝土外部不利因素的方法

     2.4.1嚴(yán)格按《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程 》中的規(guī)定執(zhí)行，每層混凝土澆注厚度不應(yīng)大于 50 厘米。

     2.4.2選擇使用優(yōu)質(zhì)的脫模劑。

     2.4.3在有條件的情況下應(yīng)優(yōu)先選用尿醛樹(shù)脂壓制的竹、木模板進(jìn)行成型。

     2.4.4復(fù)振是消除混凝土結(jié)構(gòu)面層蜂窩麻面最有效的方法之一。筆者曾在北京某工地發(fā)現(xiàn) 6 個(gè)混凝土橋礅表面下部平整光潔，越往上氣泡越多，最上層氣泡最多，一個(gè)橋礅用同一批混凝土，甚至用同一車(chē)混凝土，而且上下模板相同，結(jié)果呈現(xiàn)不同的狀態(tài)。查其原因主要是振搗第二層混凝土?xí)r不自覺(jué)地又振搗了第一層，振搗第三層時(shí)不自覺(jué)地又振搗了第二層和第一層，按此作法橋礅下部的混凝土等于多次受振搗，因次外觀平整光潔，越往上相對(duì)振搗次數(shù)逐漸減少，因此整個(gè)橋墩面層由下到上氣泡逐漸增多。盡管在《混凝土泵送技術(shù)規(guī)程》中明確規(guī)定：間隔 20 —30 分再?gòu)?fù)振一次，春、秋季節(jié)進(jìn)行混凝土施工時(shí)尤其重要。據(jù)筆者長(zhǎng)期在施工現(xiàn)場(chǎng)觀察，實(shí)際這樣操作的單位鳳毛麟角，應(yīng)引起施工管理人員高度重視。

      2.4.5合理使用消泡劑。消泡包括兩方面的含義，一是“抑泡”，即防止氣泡或泡沫的產(chǎn)生；二是“破泡” , 即是將已產(chǎn)生的氣飽（或泡沫）消除掉。消泡劑除了發(fā)泡體系的特殊要求外，還具備消泡力強(qiáng)，用量少；加到起泡體系中不影響體系的基本性質(zhì)；化學(xué)性穩(wěn)定，耐氧化性強(qiáng)；在起泡性溶液中的溶解性好；無(wú)生理活性，安全性高等特性。另外使用效果與消泡劑的品種、摻量有很大關(guān)系，往往選擇不當(dāng)或摻加量不合適都不會(huì)達(dá)到預(yù)期效果。

一般外加劑中都含有減水劑，目前使用的減水劑大多數(shù)為陰離子型表面活性劑。當(dāng)外加劑加人到混凝土中后，使混凝土中拌合用水的表面張力不同程度地下降，埋伏下了起泡的因素，在混凝土攪拌或制作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不必要的氣泡，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家很早就發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題，他們?cè)谠S多外加劑中都摻人了適量的消泡劑，用來(lái)消除有害的大氣泡。目前國(guó)內(nèi)在混凝土外加劑中摻加消泡劑的產(chǎn)品比較少，尚未引起外加劑廠家（尤其是復(fù)配外加劑廠家）的足夠重視。

3  大體積混凝土的施工實(shí)例方案

3．1工程概況

      本工程是一座集商業(yè)、辦眾公寓為一體的現(xiàn)代化建筑，地下一層地上十二層，總建筑面積九千余平方米。結(jié)構(gòu)型式為框支剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程地下室為消防水池、水泵室、配電室及發(fā)電機(jī)室，一層至三層主要有商業(yè)及辦公用房，四層起為公寓。本工程有地下室部分基礎(chǔ)采用振動(dòng)沉管灌注樁基，筏板基礎(chǔ)，承臺(tái)設(shè)計(jì)底標(biāo)高-4.5米，基礎(chǔ)底板厚度為500，采用C40防滲混凝土，抗?jié)B等級(jí)為S8，整個(gè)基礎(chǔ)底板的混凝土量約為1000立方米。計(jì)劃基礎(chǔ)底板混凝土澆灌時(shí)間為一個(gè)日歷天數(shù)。

3.2施工準(zhǔn)備工作

大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作，才能保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土順利施工。
3.2.1、材料選擇

（1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過(guò)早期混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為525#，通過(guò)摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗?jié)B能力。

（2）粗骨料：采用碎石，粒徑5-25mm，含泥量不大于1。選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

（3）細(xì)骨料：采用中砂，山砂 (45%)+人工砂 (55%)，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時(shí)相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

（4）粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對(duì)水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對(duì)混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10以內(nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計(jì)算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。

（5）外加劑：設(shè)計(jì)無(wú)具體要求，通過(guò)分析比較及過(guò)去在其它工程上的使用經(jīng)驗(yàn)，混凝土確定采用"山峰牌"(減水劑)，每立方米混凝土2kg，減水劑可降低水化熱峰值，對(duì)混凝土收縮有補(bǔ)償功能，可提高混凝土的抗裂性。

3.2.2、混凝土配合比

（1）混凝土采用由本公司攪拌站供應(yīng)的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提出的技術(shù)要求，提前做好混凝土試配。

（2）混凝土配合比應(yīng)提高試配確定。按照國(guó)家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》及《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（3）粉煤灰采用外摻法時(shí)僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應(yīng)考慮到水泥的供應(yīng)情況，以滿足施工的要求。

3.2.3、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作

（1）基礎(chǔ)底板鋼筋及柱、墻插筋應(yīng)分段盡快施工完畢，并進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。

（2）基礎(chǔ)底板上的地坑、積水坑采用組合鋼模板支模，不合模數(shù)部位采用木模板支模。

（3）將基礎(chǔ)底板上表面標(biāo)高抄測(cè)在柱、墻鋼筋上，并作明顯標(biāo)記，供澆筑混凝土?xí)r找平用。

（4）澆筑混凝土?xí)r預(yù)埋的測(cè)溫管及保溫隨需的塑料薄膜、草席等應(yīng)提前準(zhǔn)備好。

（5）項(xiàng)目經(jīng)理部應(yīng)與建設(shè)單位聯(lián)系好施工用電，以保證混凝土振搗及施工照明用。

（6）管理人員、施工人員、后勤人員、保衛(wèi)人員等晝夜排班，堅(jiān)守崗位，各負(fù)其責(zé)，保證混凝土連續(xù)澆灌的順利進(jìn)行。

3.2.4、大體積混凝土溫度和溫度應(yīng)力計(jì)算

根據(jù)業(yè)主及設(shè)計(jì)要求，對(duì)基礎(chǔ)底板混凝土進(jìn)行溫度檢測(cè)；基礎(chǔ)底板混凝土中部中心點(diǎn)的溫升高峰值，該溫升值一般略小于絕熱溫升值。一般在混凝土澆筑后3d左右產(chǎn)生，以后趨于穩(wěn)定不在升溫，并且開(kāi)始逐步降溫。規(guī)范規(guī)定，對(duì)大體積混凝土養(yǎng)護(hù)，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi);當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體，要求時(shí)，溫差不宜超過(guò)25度;本工程設(shè)計(jì)無(wú)具體要求，即按規(guī)范執(zhí)行。表面溫度的控制可采取調(diào)整保溫層的厚度。

3.3大體積混凝土施工

1、施工段的劃分及澆筑順序

由于基礎(chǔ)底板尺寸不大，底板厚度均為500mm，因此基礎(chǔ)底板為一個(gè)自然施工段?；炷恋臐仓樞蛴葾至E軸方向從1到27軸向后澆灌?；A(chǔ)底板外側(cè)四周砌筑240厚磚墻，然后水泥砂漿找平層，采用逆作涂膜防水，在851涂膜防水層上抹1:3水泥砂漿3d后作外側(cè)模板?；A(chǔ)底板上的預(yù)留基坑、積水坑部位采用組合鋼模板支模，不合模數(shù)的部位采用木模板支模。

2、鋼筋

鋼筋加工在現(xiàn)場(chǎng)鋼筋場(chǎng)進(jìn)行，暗梁主筋采用閃光對(duì)焊連接，底板鋼筋采用冷搭接?；A(chǔ)底板鋼筋施工完畢進(jìn)行柱、墻插筋施工，柱、墻插筋應(yīng)保證位置準(zhǔn)確。基礎(chǔ)底板鋼筋及柱、墻插筋施工完畢，組織一次隱蔽工程驗(yàn)收，合格后方可澆筑混凝土。

3、混凝土澆筑

（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土運(yùn)輸車(chē)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，采用2臺(tái)混凝土輸送泵送筑。

（2）混凝土澆筑時(shí)應(yīng)采用“分區(qū)定點(diǎn)、一個(gè)坡度、循序推進(jìn)、一次到頂”的澆筑工藝。鋼筋泵車(chē)布料桿的長(zhǎng)度，劃定澆筑區(qū)域，每臺(tái)泵車(chē)負(fù)責(zé)本區(qū)域混凝土澆筑。澆筑時(shí)先在一個(gè)部位進(jìn)行，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，混凝土形成扇形向前流動(dòng)，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進(jìn)。這種澆筑方法能較好的適應(yīng)泵送工藝，便每車(chē)混凝土都澆筑在前一車(chē)混凝土形成的坡面上，確保每層混凝土之間的澆筑間歇時(shí)間不超過(guò)規(guī)定的時(shí)間。同時(shí)可解決頻繁移動(dòng)泵管的間題，也便于澆筑完的部位進(jìn)行覆蓋和保溫。
混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，間歇時(shí)間不得超過(guò)6h，如遇特殊情況，混凝土在4h仍不能連續(xù)澆筑時(shí)，需采取應(yīng)急措施。即在己澆筑的混凝土表面上插12短插筋，長(zhǎng)度1米，間距50mm，呈梅花形布置。同時(shí)將混凝土表面用塑料薄膜加草席覆蓋保溫。以保證混凝土表面不受凍。

（3）混凝土澆筑時(shí)在每臺(tái)泵車(chē)的出灰口處配置3~4臺(tái)振搗器，因?yàn)榛炷恋奶涠缺容^大，在1.5米厚的底板內(nèi)可斜向流淌1米遠(yuǎn)左右，2臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)下部斜坡流淌處振搗密實(shí)，另外1~2臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)頂部混凝土振搗。

（4）由于混凝土坍落度比較大，會(huì)在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。

（5）現(xiàn)場(chǎng)按每澆筑100方（或一個(gè)臺(tái)班）制作3組試塊，1組壓7d強(qiáng)度，1組壓28d強(qiáng)度歸技術(shù)檔案資料用;l組作仍14d強(qiáng)度備用。

（6）防水混凝土抗?jié)B試塊按規(guī)范規(guī)定每單位工程不得少于2組?？紤]本工程不太大，按規(guī)定取2組防水混凝土抗?jié)B試塊。

3.4混凝土測(cè)溫

3.4.1基礎(chǔ)底板混凝土澆筑時(shí)應(yīng)設(shè)專人配合預(yù)埋測(cè)溫管。測(cè)溫管的長(zhǎng)度分部為兩種規(guī)格，測(cè)溫點(diǎn)約布置見(jiàn)附圖2。測(cè)溫線應(yīng)按測(cè)溫平面布置圖進(jìn)行預(yù)埋，預(yù)埋時(shí)測(cè)溫管與鋼筋綁扎牢固，以免位移或損壞。每組測(cè)溫線有2根(即不同長(zhǎng)度的測(cè)溫線)在線的上斷用膠帶做上標(biāo)記，便于區(qū)分深度。測(cè)溫線用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準(zhǔn)將測(cè)溫端頭受潮。測(cè)溫線位置用保護(hù)木框作為標(biāo)志，便于保溫后查找。

3.4.2配備專職測(cè)溫人員，按兩班考慮。對(duì)測(cè)溫人員要進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交底。測(cè)溫人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，按時(shí)按孔測(cè)溫，不得遺漏或弄虛作假。測(cè)溫記錄要填寫(xiě)清楚、整潔，換班時(shí)要進(jìn)行交底。 

3.4.3測(cè)溫工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每測(cè)一次，持續(xù)測(cè)溫及混凝土強(qiáng)度達(dá)到時(shí)間強(qiáng)度，并經(jīng)技術(shù)部門(mén)同意后方可停止測(cè)溫。

3.4.4測(cè)溫時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部最高溫度與部門(mén)溫度之差達(dá)到25度或溫度異常，應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)部門(mén)和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，以便及時(shí)采取措施。

3.5.5測(cè)溫采用液晶數(shù)字顯示電子測(cè)溫儀，以保證測(cè)溫及讀數(shù)準(zhǔn)確。

3.5混凝土養(yǎng)護(hù)

3.5.1混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋二層草席，然后在上面覆一層塑料薄膜。

3.5.2新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進(jìn)行保溫保養(yǎng)，防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，同時(shí)可避免草席因吸水受潮而降低保溫性能。

3.5.3柱、墻插筋部位是保溫的難點(diǎn)，要特別注意蓋嚴(yán)，防止造成溫差較大或受凍。

3.5.4停止測(cè)溫的部位經(jīng)技術(shù)部門(mén)和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱。

3.6主要管理措施

3.6.1拌制混凝土的原材料均需進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。同時(shí)要注意各項(xiàng)原材料的溫度，以保證混凝土的入模溫度與理論計(jì)算基本相近。

3.6.2在混凝土攪拌站設(shè)專人摻入外加劑，摻量要準(zhǔn)確。

3.6.3施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)商品混凝土要逐車(chē)進(jìn)行檢查，測(cè)定混凝土的坍落度和溫度，檢查混凝土量是否相符?；炷翜囟葢?yīng)控制在l~l寸之間，同時(shí)嚴(yán)禁混凝土攪拌車(chē)在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)加水。

3.6.4混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，間歇時(shí)間不得超過(guò)3~5h，同時(shí)已澆筑的混凝土表面溫度在未被新澆筑的混凝土覆蓋前不得低于   度。

3.6.5試驗(yàn)部門(mén)設(shè)專人負(fù)責(zé)測(cè)溫及保養(yǎng)的管理工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)向項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)。

3.6.6澆筑混凝土前應(yīng)將基槽內(nèi)的雜物清理干凈。

3.6.7加強(qiáng)混凝土試塊制作及養(yǎng)護(hù)的管理，試塊拆模后及時(shí)編號(hào)并送入標(biāo)養(yǎng)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)

結(jié)束語(yǔ)

大體積混凝土的施工技術(shù)，涉及到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、設(shè)計(jì)、管理、施工等諸多方面。要想保證大體積混凝土的施工質(zhì)量，需要建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、材料供應(yīng)商等單位的綜合管理、科學(xué)組織、合理安排、嚴(yán)格執(zhí)行。本文通過(guò)華中科技大學(xué)大體積混凝土施工技術(shù)的研究，總結(jié)出要選擇適合原材料，合理設(shè)計(jì)、施工，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)可以防止大面積混凝土裂縫的產(chǎn)生。