風機基礎大體積混凝土的裂縫控制措施

■張傳琴 ■福建省電力工程承包公司，福建 福州 350000

1 風機基礎大體積混凝土概述

GB50496－2009《大體積混凝土施工規范》里的大體積混凝土，是指混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。大體積混凝土施工與普通混凝土施工相比，具有混凝土量大，施工過程復雜，施工技術要求高，水泥水化熱較大，易使結構物產生溫度變形的特點。

風機基礎多數屬于大體積混凝土結構。由于水泥在凝固過程中產生大量水化熱，使混凝土具有一定的溫度，混凝土內部積聚的熱量不易散發，與混凝土表面溫度相差較大時，很容易產生溫度裂縫。防止風機基礎大體積混凝土裂縫的關鍵是混凝土澆筑過程中溫度和混凝土內外部溫差控制。

2 風機基礎大體積混凝土裂縫控制的措施

為避免和防止出現裂縫，采取以下具體措施。

2．1 裂縫控制的材料措施

(1)在混凝土的配置過程中，盡量優化大體積混凝土的配合比，可以降低水泥的水化熱。混凝土的配置采用礦渣硅酸鹽水泥摻加一定數量的粉煤灰，以減少水泥用量，降低混凝土水化熱。實驗室應提前做好混凝土的試配工作，選擇合適的砂、石級配;現場做好混凝土澆筑記錄，以確保混凝土攪拌質量。

(2)選擇水化熱低的水泥品種，如32．5～42．5級礦渣硅酸鹽水泥，其發熱量約為270～290kJ/kg。選用粒徑較大、級配良好的粗骨料。

(3)盡量減少單方水泥用量及降低水灰比，并摻用減水劑。在大體積混凝土中摻入減水劑，在保持用水量不變的情況下，增大混凝土的坍落度，在保持混凝土強度不變時減少水泥用量，從而減少混凝土中水化熱。水泥水化熱對于大體積混凝土工程是一項非常重要的技術指標，摻入減水劑后，28天內水泥的總發熱量與不摻者大致相同，但減水劑能推遲水化熱峰值出現的時間和降低峰值的大小。在制作大體積混凝土時，如果適量使用緩凝減水劑，也能減少水化熱現象，控制混凝土材料的裂縫問題。在制作混凝土時如添加一些外加劑，能使混凝土材料外觀好、強度高、粘性強，使大體積混凝土材料不易出現各類熱脹冷縮問題、水份蒸發問題、沉縮變形問題等。

(4)選擇級配良好的粗骨料，嚴格控制其含泥量。砂石骨料的含泥量將增加混凝土的收縮，降低混凝土的抗拉強度，對抗裂十分有害。因此，砂石骨料的含泥量應加以控制，砂的含泥量不超過3%，石子的含泥量不超過1%。避免在特別炎熱或寒冷季節施工。

2．2 裂縫控制的澆筑與振搗措施

采取分層澆筑混凝土，利用澆筑面散熱，以減少施工中出現裂縫的可能性。為確保風機基礎大體積砼澆筑的整體性、連續性，施工時分層、分段澆筑振搗，同時保證上下層砼初凝前結合良好，不形成施工縫。

(1)風機基礎大體積混凝土澆筑常采用的方法:全面分層、分段分層、斜面分層。

全面分層:即在第一層全面澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時應使第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續澆筑，直至完工為止，分層厚度宜為1．5～2．0m。這種方案適用于結構的平面尺寸不宜太大，且施工時從短邊開始，沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。

分段分層;即混凝土澆筑時，先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。

斜面分層:要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結構的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土從澆筑層下端開始，逐漸上移。混凝土的振搗也要是用斜面分層澆筑工藝，一般在每個斜面層的上、下各布置一道振動器。上面的一道布置在混凝土卸料處，保證上部混凝土的搗實。上面一道振動器布置在近坡腳上，確保下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑的向前推進，振動器也相應跟上。

(2)澆筑前檢查模板與鋼筋的保護層是否符合設計要求，溫度鋼筋間距是否過大。混凝土澆筑過程中，由于面積較大，澆筑到標高的位置時往往浮漿較厚，甚至超過保護層，應及時將多余浮漿清理出模板外，根據現場的實際情況，可摻適量級配石子以保證混凝土面層的質量，且保證混凝土的表面搓壓不少于三遍，防止面層凈漿產生裂縫。

(3)振搗時，嚴禁振動棒振搗模板，對放置測溫點的部位，進行標記，在測試點周邊0．5m半徑范圍內不得振搗，有效避免振搗對測溫點的影響。振搗棒的操作，要做到“快插慢拔”。在振搗過程中，宜將振搗棒上下略有抽動，以便上下振動均勻。分層連續澆筑時，振搗棒應插入下層50mm，以消除兩層間的接縫。

不管采用何種澆筑方法，在澆筑的過程中都要注意澆筑的速度與溫度的控制，特別要注意到大體積混凝土在澆筑時，需散熱均勻，否則會出現裂縫現象。

2．3 裂縫控制的養護措施

大體積混凝土養護的關鍵是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內外溫差，防止混凝土裂縫的產生。

(1)大體積混凝土的養護工作不同于一般混凝土。大體積混凝土主要是內部熱量大和大氣接觸時溫差大，持續時間長，因此，不能采用表面冷卻降溫，而是要采用表面保溫辦法，或者在體內埋管通水，讓它慢慢冷卻到溫差25℃以下，使混凝土自身增長的抗拉強度能抵抗各齡期的收縮應力和制約的應力，同時要不停地澆水養護，一旦表面脫水發白，如不馬上澆水養護，產生裂縫的可能性就非常大。水溫也不能太低，若混凝土表面驟冷，則會導致裂縫的出現。

(2)混凝土保溫的具體方法，要根據當時當地的情況以及經濟因素等綜合考慮。為此，有時需進行測溫以掌握溫度變化。在混凝土澆灌之前，布置測溫點，埋設測溫導線，每測溫點一組按表、中、底三根測溫導線埋設，點位布置:如風機基礎取有代表性的點位，而不是越多越好，應把底板切成等分，根據基礎平面圖布置了多個測孔。

(3)大體積混凝土的養護要求嚴格，時間要求長，要隨時檢查濕潤情況，表面不能干燥發白，要防止冷風吹透侵襲。養護時間要不少于14d。在養護期間定人定時用電子測溫儀測定砼溫度，在基礎表面及模板側面覆蓋巖棉被保溫，保證砼內外溫差不超過25℃，確保砼內部不出現溫度裂縫。大體積砼拆模除滿足砼強度要求外，還應考慮溫度裂縫發生的可能性，當砼中心溫度與大氣溫差小于20℃時方可拆除保溫層和模板。

(4)大體積混凝土還要進行后期養護。因為，大體積混凝土除了尺寸大之外還因溫升而膨脹，冷卻時會慢慢收縮，以及會干縮，因此，總的收縮量比較大，在收縮應力超過當時的混凝土的抗剪強度時便會出現裂縫。許多鋼筋混凝土基礎在初期沒有裂縫，但在2～3個月后卻出現嚴重的裂縫。大體積混凝土基礎同時還受外部條件的制約，尤其是基底(如基巖、樁基等)約束條件影響較大。除應采取一些緩解措施外，還要特別注意后期澆水養護，保持濕潤狀態。有條件的地方應在外模拆除后，立即回填土。

3 結束語

為避免和防止風機基礎大體積混凝土出現裂縫問題，施工單位需從材料、澆筑和振搗、養護等措施進行控制，以確保風機基礎大體積混凝土工程質量。

［1］武新力，張秋生，夏國先，張明明．FS混凝土防水劑在大體積混凝土中的應用［J］．工業建筑，1998(03)．

［2］朱華云，王靜杰．大體積混凝土溫控防裂技術［J］．電力學報，2000(01)．

［3］付忠存．大體積混凝土在工程質量中的控制［J］．有色金屬設計，2002(03)．

［4］劉煜．大體積混凝土溫差的測控［J］．浙江建筑，2003(S1)．

［5］胡鐵明，郝哲．水管冷卻方法在大體積混凝土基礎工程中的應用［J］．沈陽大學學報，2004(04)．

［6］中華人民共和國住房和城鄉建設部．大體積混凝土施工規范GB50496－2009．中國計劃出版社．

［7］風力發電工程施工與驗收編委會．風力發電工程施工與驗收．中國水利水電出版社，2009．

［8］全國一級建造師執業資格考試用書編寫委員會．市政公用工程管理與實務(第四版)．中國建筑工業出版社，2014．(5)．