關于混凝土防裂施工探析

彭愛華

（江西省吉安市建筑安裝工程總公司，江西 吉安 343100）

1 工程概況

某水泥廠5000t/d技改工程，鋼筋混凝土磨機基礎高6500mm，平面12m×22.1m，主要預留孔洞20-Φ600×2500mm，混凝土量為1691.8m3（已扣除孔洞體積）。混凝土強度等級為C25。該設備基礎將承受非常大的沖擊荷載，對砼的質量要求非常高，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，保證混凝土的質量。

2 施工方案和操作要點

混凝土施工與養護過程中，由于溫度和濕度的變化，常常導致裂縫的產生，這種發生在混凝土表面的細而淺的裂縫，大多數屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力，溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用，為了防止裂縫、減輕溫度應力，可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手，其中，施工操作方面的主要內容有：

2.1 一次性綁扎鋼筋、支固模板，以保證混凝土的澆筑連續，防止施工縫的產生。

2.2 砼中心水平位置埋設Φ50冷卻循環散熱水管，距基礎底300mm至基礎表面250mm埋設垂直散熱水管，間隔600mm回行均勻布置，即采用內散外蓄綜合養護措施降低大體積混凝土的溫升值。

2.3 混凝土由現場攪拌。砂、石計量采用2臺自動配料機。混凝土輸送采用2臺HBT-60輸送泵，輸送管徑Φ125。2臺輸送泵同時輸送砼，分別布置在12m左右兩側各3m處，澆筑時階梯式交替進行，階梯高300mm。

3 保證大體積混凝土質量的措施

3.1 選擇合適水泥

采用“海螺”42.5普硅水泥。

3.2 減少水泥用量

采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量、減少水泥水化熱，降低混凝土的溫升值，在滿足設計和混凝土可泵性的前提下，將42.5水泥用量控制在375kg/m3，提高水泥漿與骨料的粘結力，提高的混凝土抗裂性能。

3.3 摻外加劑，控制水灰比

根據設計要求，混凝土中摻加水泥用量4%的復合液，它具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水量減少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延長到5h左右。摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。

3.4 嚴格控制骨料級配和含泥量

選用5-40mm連續級配碎石，細度模數2.80-3.00的中砂 (通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%，砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以內，并不得混有有機質等雜物。

3.5 優選混凝土施工配合比

水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%根據設計強度及泵送混凝土坍落度的要求，經試配優選，確定混凝土配合比如下：水泥：砂：碎石：復合液＝0.25：1：1.82：2.51：0.04。

3.6 嚴格控制混凝土入模溫度

施工過程中應對碎石灑水降溫，保證水泥庫通風良好，自來水預先放入80m3的地下蓄水池中降溫。使入模溫度控制在25℃以下。

3.7 加強技術管理

由南向北不間斷地推進。根據泵送大體積混凝土的特點，采用“分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能較好地適應泵送工藝，避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長，從而提高泵送效率，加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工，明確分工，責任到人。加強計量監測工作，定時檢查并做好詳細記錄，認真對待澆筑過程中可能出現的冷縫，并采取措施加以杜絕。

3.8 采用切實可行的施工工藝

凝土的泌水處理，保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況，在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，第一道布置在混凝土出料口，主要解決上部混凝土的振實；由于底層鋼筋間距較密，第二道布置在混凝土坡腳處，以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進，振動器也相應跟上，以確保整個高度上混凝土的質量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍，打磨壓實，以閉合混凝土的收水裂縫。

4 大體積混凝土澆筑

4.1 混凝土采用商品混凝土，用混凝土運輸車運到現場，每區采用2臺混凝土輸送泵送筑。

4.2 混凝土澆筑時應采用“分區定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。鋼筋泵車布料桿的長度，劃定澆筑區域，每臺泵車負責本區域混凝土澆筑。澆筑時先在一個部位進行，直至達到設計標高，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續澆筑，循序推進。這種澆筑方法能較好的適應泵送工藝，使每車混凝土都澆筑在前一車混凝土形成的坡面上，確保每層混凝土之間的澆筑間歇時間不超過規定的時間。同時可解決頻繁移動泵管的間題，也便于澆筑完的部位進行覆蓋和保溫。

4.3 混凝土澆筑時在每臺泵車的出灰口處配置1～2臺振搗器，因為混凝土的坍落度比較大，在1.5米厚的底板內可斜向流淌1米遠左右，2臺振搗器主要負責下部斜坡流淌處振搗密實，另外2～4臺振搗器主要負責頂部混凝土振搗。

4.4 由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施。

4.5 現場按每澆筑100立方米（或一個臺班）制作3組試塊，1組壓7d強度，1組壓28d強度歸技術檔案資料用;l組作仍14d強度備用。

5 養護及測溫

5.1 保溫養護：采用蓄水法保溫養護，于預留孔內蓄水深度2.5m。為保證冷卻水溫度控制可靠、流量調節方便并節約用水，將循環水管的一端接至用于水池的Φ150mm總排水管，另一端接至基礎底面，使冷卻水循環往復，有效地控制內外溫差（確保砼內外溫差小于25℃）。加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要。

5.2 布置測溫點：為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值，在承臺內埋沒3個測溫區，采用一字形布置，每區由3個測點組成，測點間距為500mm，測點底標高在砼中均高布設，測點采用埋設Ф48鋼管，鋼管底部用鋼板封閉，上口高出砼面200mm，用軟木塞嚴；管底埋置于基礎混凝土的中心位置，測量混凝土中心的最高溫升，另一根管底距承臺上表面100 mm，測量混凝土的表面溫度，測溫管均露出混凝土表面100mm。紅色水銀溫度計測溫，以方便讀數。

5.3 測溫方法：第ld～5d每2h測溫1次，第6d后每4h測溫1次，測至溫度穩定為止。每次先測環境溫度，再測砼溫度，測溫時間不少于5分鐘，測溫完畢后，及時塞好木塞，并覆蓋麻袋保溫層，測溫要定人定時，如發現砼中心溫度與表面溫差大于25℃或其他異常情況時，要及時報告，以便采取措施進行處理。

5.4 測溫結果：從基礎的測溫情況看，混凝土內部溫升的高峰值一般在3d～5d內產生，3d內溫度可上升到或接近最大溫升，內外溫差值在20℃左右，控制在規范規定范圍內，未發現異常現象。

6、結束語

大體積混凝土產生裂縫是由多種原因造成的，在大體積混凝土施工中，合理選擇施工材料，優化混凝土配合比，優化混凝土的供應，采用科學的施工方法，嚴格施工管理，加強大體積混凝土養護，就可以低混凝土溫度應力和提高混凝土本身抗拉性能，保證工程質量。

[1]牛紫龍.混凝土施工中溫度裂縫的分析與控制.工程建設，2006.

[2]朱伯芳.大體積混凝土溫度應力與溫度控制.中國電力出版社，1999.