大體積混凝土裂縫的控制措施

王樹武

（華電龍口發電股份有限公司，山東 煙臺 265700）

大體積混凝土裂縫的控制措施

王樹武

（華電龍口發電股份有限公司，山東 煙臺 265700）

電力建設項目中，對混凝土質量有著嚴格的要求。文章結合火力發電電站余熱鍋爐基礎建設為案例，對大體積混凝土澆筑中的裂縫控制措施應用進行分析，旨在應用，從而保證混凝土的結構安全。

大體積；混凝土；澆筑；控制措施

本項目為南方某沿海城市火力發電電站余熱鍋爐基礎，余熱鍋爐基礎設計長31.295m，寬16.45m，基礎底標高-4.50m，每臺爐混凝土總量為1120立方，鋼筋總量為115t。余熱鍋爐基礎包括基礎筏板、基礎短柱和煙囪基礎。其中基礎筏板厚度為2m，基礎內無預留孔洞，一次澆筑成型，屬于大體積混凝土；上部為基礎短柱等。按照《大體積混凝土施工規范》中的定義要求，大體積混凝土的施工在多數電站基礎工程中都會遇到，而混凝土內部因水化熱引起的質量問題更是不容忽視。

1 作用機理

混凝土在水化作用下產生硬化，硬化期間的內部水泥會產生大量水化熱，隨著時間的延長積聚升溫。大體積混凝土無法及時釋放內部溫度，混凝土的表層因與自然界接觸，表層熱量損失較快，從而使混凝土內外形成巨大溫差。溫差形成后，內部會產生一定的壓應力，而混凝土的表層也相應產生拉應力，如果拉應力超過混凝土抗拉強度時，由于溫差而引起的裂縫，致使混凝土結構發生被破壞，混凝土在硬化過程中產生的體積收縮，也在一定程度上加劇了裂縫的擴展。

2 設計方面

開工伊始，圖紙會檢。在構造設計方面進行合理配筋，采取在筏板基礎中間部位增加配置構造鋼筋的方法，使構造筋起到溫度筋的作用，對于混凝土的抗裂性能的提高有很大的助推作用。配置的構造筋為直徑14mm間距150mm，提高抵抗貫穿性開裂的能力。進行全截面配筋，含筋率控制在0.3%～0.5%之間。對于大體積混凝土，構造筋對控制貫穿性裂縫有部分作用，沿著混凝土表面配置鋼筋，可提高面層抗表面降溫的影響和干縮能力。設置應力緩和溝，即在結構的表面，每隔一定距離（一般約為結構厚度的1/5）設一條溝，設置應力緩和溝后，如果結構表面的拉應力減少20%～50%時，表面裂縫就會大大地減少。這是一種防止大體積混凝土開裂的有效方法。

3 商品混凝土供應方面

3.1 原材料選用

選用C3S和C3A含量低的中、低熱水泥；對于石子的選擇要優先選用粒徑較大、級配良好的材料，以減少用水量和水泥用量，對于細骨料來說，以中粗砂為宜；嚴格控制砂、石子的含泥量；經過試配，加入適量的外加劑和粉煤灰及礦渣，目的是改善混凝土的特性，減少水泥用量，從而減少混凝土的溫升速度。

3.2 細節措施

由于施工期間正值高溫，要求攪拌站對砂石進行遮陽并在混凝土攪拌前進行灑水降溫；混凝土用水采用冰塊降溫。攪拌時，采用二次投料工藝。因施工季節正遇高溫多雨，下雨時，試驗室增加砂石含水率的測試次數并控制混凝土塌落度的上限。

4 施工方面

4.1 澆筑方法與設備

根據混凝土的前期試配情況和以往的澆筑經驗，摻加外加劑的緩凝時間在5h左右，故本次澆筑方法采用分層連續澆筑。分區布置兩臺泵車，每個澆筑區域配備4臺～6臺攪拌車，每個出料口保證1臺～2臺振動棒，后續安排每個作業區域3臺振動棒繼續跟進振搗。兩個施工區域聯合共同泵送澆筑。

4.2 二次鼓搗

二次振搗工藝有利于提高混凝土的強度。混凝土澆筑后的一定時間，必須重新對混凝土進行振搗。二次振搗既可以提高混凝土的強度，又可以節約水泥的用量，并且還能夠增加混凝土的密實度，還可以消除混凝土由于沉陷產生的裂紋和細縫。實踐表明，混凝土二次振搗時間為混凝土初凝前1～4h，尤其是在混凝土初凝前1h進行效果最理想。在確定混凝土初凝時間時，考慮到一般施工工地不可能配備混凝土貫入阻力儀，故本次澆筑時要求現場試驗室在測定混凝土凝結時間時，同時對每罐混凝土進行混凝土坍落度的測定。目的是以坍落度值間接判定混凝土初凝時間，對于進場混凝土的塌落度不符合合同中要求的，嚴禁使用。在側模留置小孔洞或及時用舀子將混凝土表面的水排出在混凝土振搗結束后，對表面進行鐵磙子碾壓、刮尺刮平、木抹子打磨壓實等工作。

4.3 溫度監測

澆筑前，按照區域在基礎內不同部位不同深度布置埋設共計5套電子測溫儀，進行專人測溫記錄（注意測后7～10天）。確保控制溫差內外≯25°與溫度梯度≯15°/m。

5 加強混凝土的養護

混凝土拌合物經澆筑搗密后，即進入靜置養護期，其中水泥因水化作用而增長強度，必須加強混凝土的養護。溫度和濕度是水泥水化發生的必要條件。而水泥水化的速度對溫度的高低影響很大，如果在炎熱氣候下澆筑，不及時進行灑水養護，就會使混凝土中的水分蒸發過快，從而出現脫水現象，使已形成凝膠狀態的水泥顆粒不能充分水化，不能轉化為穩定的結晶而失去粘結力，混凝土表面就會出現片狀或粉狀剝落，降低混凝土的強度。

6 結束語

大體積混凝土是指現場澆筑混凝土結構的幾何尺寸較大，且必須采取技術措施以避免水泥水化熱及體積變化引起的裂縫。大體積混凝土施工，只要從設計、材料、施工方面把住質量關，因地制宜的制定控制措施并認真實施。

參與文獻：

[1]吳華君.大體積混凝土結構裂縫控制措施研究[D].浙江工業大學,2011.

[2]黃詐繼.大體積流態混凝土工程裂縫控制研究[M].鄭州：黃河水利出版社,2013.

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2096-2789（2016）11-0113-01