大體積混凝土配比優化設計及裂縫控制技術研究

楊二韋

肥西紫蓬混凝土有限公司

大體積混凝土配比優化設計及裂縫控制技術研究

楊二韋

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大體積混凝土在具體的工程中，一般都會或多或少的存在一定的裂縫以及滲漏現象，這些問題對于在具體的工程使用以及工程維護中都會帶來一定的安全隱患或者是不便。大體積混凝土在施工中，對于其配合比的要求較高，尤其是混凝土的施工中出現的經常由于水泥水熱化而引起的一些問題，造成了溫度的上升，繼而由于溫度原因造成了溫度應力裂縫。因此，做好大體積混凝土的配合比設計尤為重要。

大體積；混凝土；配比設計；有效措施

1 引言

大體積混凝土裂縫產生的主要原因就是水泥水化熱的因素，這樣就會造成混凝土內部與表面溫差梯度，最終由于溫度應力超過抗拉強度，造成工程建筑物的裂縫出現。因此，大體積混凝土的裂縫，需要在各個環節上加以監控。

2 大體積混凝土配比設計

2.1 目標配置

超高層住宅項目：超高層住宅項目的筏板基礎，起始厚度一般為160-200厘米，其對于混凝土的要求強度等級在C35，抗滲等級在P6，筏板基礎下，需要設計混凝土墊層，筏板基礎施工期，工期正處于五月中旬，天氣氣溫日均達到25攝氏度，最高氣溫達到35攝氏度。根據大體積混凝土的工程特點要求，混凝土的配置以及混凝土施工上，都做了如下的配置要求。

（1）溫度控制要求。混凝土澆筑體內部最高的溫度，也就是升溫峰值Tmax≤70℃；保證混凝土澆筑體表面，和大氣溫度之間的差距不能大于20攝氏度；混凝土澆筑塊里，溫度差不能超過25攝氏度；混凝土澆筑體其溫度速率最好不能超過2.0℃/d。

（2）溫度應力控制需求。混凝土溫度應力主要就是起表面拉應力和混凝土內部之間的最大拉應力之間的控制。

（3）混凝土溫控抗裂安全性要求。工程設計目標一般要求其表層的控制溫度抗裂安全系數，和內部的抗裂安全系數，不能小于1.4。根據實際的工程目標，其配置的大體積混凝土要求的強度在C35，抗滲等級在P6，溫度控制目標應當滿足設計的需要。配合比設采用60d強度指標；混凝土拌合物一小時延遲坍落度，其選取取值范圍在165～180mm；拌和物泌水率小于10L/m3。

2.2 配比設計

水泥選取普通的硅酸鹽水泥，其初凝時間為221分鐘，終凝時間為273分鐘，3天和28天的抗壓強度，分別為25.9MPa和51.4MPa。摻合料一般采用的物質為，高爐礦渣粉和粉煤灰，粒化高爐礦渣粉7天的活性指數為80%，28天的活性指數為95%。表面積419m2/kg，需水量為94%，粉煤灰為一級，細度為7%，外加劑采用PCA，減水率26.5%，一小時變化量為30毫升，常壓泌水率比為53%，膨脹劑采用UEA，水中七天的膨脹率為0.028%。細骨料為二區中砂，細度模數為2.7%，含泥量為0.6%，泥塊含量為0.5%。粗骨料為5-31.5毫米連續級配碎石，含泥量為0.6%。根據當前的工程施工目標，需要滿足起強度、工作性能、抗滲性能等相關的基礎上，大體積混凝土需要保證配合比的設計以及施工的重點溫度控制。具體要求應根據溫度控制的標準，來進行溫度的確定，進行材料的確定，進行混凝土絕熱的升溫等的溫度控制。

3 大體積混凝土的裂縫控制

（1）進行施工方法的選擇：本工程筏板基礎，其主要熱性就是要保證筏板基礎的厚度不能超過兩米，且需要較大的面積和較多的混凝土的澆筑量，由于施工場地以及澆筑能力的限制，可以選擇整體推移澆筑法。后澆帶留置或者，調倉間距的確定，需要對筏板基礎的底部約束條件以及混凝土的厚度，綜合考慮混凝土的應力、施工環境等，按照計算結果進行設計。

（2）進行施工配比以及原材料的配置：和混凝土攪拌站做好有效的溝通，明確混凝土的材料要求，包括對混凝土的品種，混凝土規格，混凝土的等級進行確定，對摻合料的類型，摻合料的等級，摻合料的細度進行確定，對于粗骨料以及細骨料等都要進行明確。要對混凝土進行抽樣檢測，檢測內容包括混凝土的和易性檢測，混凝土的強度檢測，以及混凝土的抗滲性檢測和出機口溫度等，針對大體積混凝土而言，需要保證溫度的控制指標滿足要求，將摻合料有效的引入，目的就是降低水熱化，將膨脹劑引入，目的就是減少縮變，這些措施都是為對混凝土的溫度進行控制。

（3）混凝土澆筑要求：混凝土澆筑之前，需要進行技術交底，振搗要采用兩次振搗方式，保證混凝土的密實度。在混凝土初凝后或者是混凝土預沉后，在混凝土的表面，進行平整的方式或者是抹壓方式，這樣做的目的就是，在混凝土的表面防止其出現早期的收縮，防止由于非結構裂縫的細小裂縫出現。

（4）混凝土保溫和養護要求：混凝土在終凝前收平后進行養護，根據相關的計算結果可知，工程底板一般沒必要做覆蓋保溫的工作，如果在澆筑期間，由于天氣炎熱的因素或者是空氣干燥等因素，混凝土會出現脫水現象，這樣就會由于滿足不了混凝土的強度，產生了干縮裂縫或者是片狀裂縫，導致起耐久性和整體性的下降，這時就可以用塑料薄膜將混凝土進行覆蓋，如果塑料薄膜覆蓋不到，可以使用濕草袋進行覆蓋，保持混凝土不會快速的失水，從而產生干縮裂縫。如果混凝土的配合比條件一定，那么結構混凝土越厚，其產生的內表溫差就會越大，因此需要采用切實有效的措施控制內、表溫差，本工程混凝土中心溫度，為48度，在混凝土澆筑完成后的74小時后出現。同時，混凝土表面溫度為29度，混凝土表面溫度和中心溫度，其最大差距為17℃＜24℃，混凝土表面溫度和大氣溫度之間的差為4.72℃＜21℃，這種效果完成了預期。

4 結束語

大體積混凝土裂縫，尤其是表面裂縫，其主要你原因就是內外溫差過大引起的。對于大體積混凝土而言，拉應力較大，由此就會產生裂縫的出現，在進行大體積混凝土裂縫的控制時，要從溫控的角度出發，防止混凝土產生裂縫。做好配合比的工作尤為關鍵。

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