摘要：本文主要對大體積混凝土裂縫生產的原因進行分析，對大體積混凝土原材料的選用進行分析，并提出預防大體積混凝土澆筑過程中施工技術措施。
　　關鍵詞：大體積混凝土；原材料分析；施工技術措施
　　大體積混凝土裂縫的控制是比較復雜的施工技術，迄今對于大體積混凝土的溫度變化和溫度裂縫產生規(guī)律性，還缺乏系統(tǒng)的研究對于混凝土的溫度及溫度應力還不能精確計算。
　　廈門大洋雅苑工程位于思明區(qū)仙岳路上。由廈門中合現代工程設計院設計。該工程地下兩層，其底板總長200.3m，總寬145m，底板厚大約1m左右，承臺混凝土厚度為4m，混凝土等級C45、P12，混凝土總量為6300m3。要求一次性澆筑完畢，屬于大體積混凝土，要求控制溫度裂縫和干縮裂縫、降低水化熱，確保工程質量，因此施工技術難度極高。
　　一、大體積混凝土裂縫產生原因分析
　　1、裂縫的成因
　　混凝土硬化后及使用過程中，受外界因素的影響而產生的變形主要有：溫度變形、濕脹干縮變形、荷載作用下的變形、塑性收縮變形和自干收縮變形等。
　�。ǎ保�溫度變形
　　混凝土的溫度變形主要由兩部分組成：在混凝土硬化過程中，由于水泥的水化熱產生大量熱量，大體積混凝土內部散熱較慢而使其溫度升高，產生內外溫差，內部混凝土膨脹，而外部混凝土散熱快，水分蒸發(fā)溫度降低而收縮，形成表面裂縫；由于環(huán)境溫度的變形，根據混凝土熱脹冷縮的性質，在溫度下降后混凝土必將產生收縮而產生拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土將產生裂縫。
　　（２）干縮變形
　　混凝土的干縮變形是由于混凝土中水分蒸發(fā)而引起的。當混凝土在空氣中硬化時，其中的水分會逐漸蒸發(fā)，使水泥石中的膠凝體逐漸干燥而產生收縮，從發(fā)明獎產生干縮變形。在混凝土受到某種約束的情況下，干縮變形會出現較大的拉應力，特別是在初凝階段，由于混凝土抗拉強度非常低，容易引起混凝土開裂。
　　（３）荷載作用下的變形
　　在荷載作用下，當構件截面產生拉應力時，會引起拉伸變形；當構件截面產生壓應力時，會引起壓縮變形。當截面上的拉應力大于混凝土的抗拉強度時，構件就會產生裂縫。
　　（４）塑性收縮
　　混凝土初凝之前出現泌水和水分蒸發(fā)，引起失水收縮此時骨料與水泥之間也產生不均勻的沉降變形，它發(fā)生在混凝土終凝之前的塑性變形，故稱為塑性收縮。其收縮量可達1%左右表面失水大都能導致混凝土塑性收縮而發(fā)生表面裂縫。
　　（５）自干收縮
　　密封的混凝土內部相對濕度隨水泥水化的進展而降低，稱為自干燥。自干燥造成毛細孔中的水分不飽和而產生負壓，因而引起混凝土的自生收縮。
　　二、大體積混凝土施工技術措施
　　1、施工技術方案的可行性
　　廈門大洋雅苑工程基礎承臺混凝土設計強度等級C45、P12，混凝土強度等級和抗?jié)B等級均較高，因此單方混凝土水泥用量較大，給水貨熱控制帶來一定的技術難度。根據省內外眾多工程大體積混凝土施工成功案例，結合對外加劑在工程應用中收集的技術數據，提出本工程地下室超厚基礎承臺大體積混凝土采用AEA膨脹劑、TW-10泵送劑和粉煤灰三摻施工技術方案，同時提出在施工高性能混凝土過程中使用低水化熱水泥，進行水化熱溫控監(jiān)測，混凝土表面覆蓋保溫、內部引導管降溫等技術措施。
　　2、混凝土原材料
　�。ǎ保┧�泥的選擇
　　由于水泥新標準修訂后，為達到早強、高強要求，水泥含堿量越來越高，細度越來越細，含堿量高易引起混凝土的耐久性差，細度大易造成混凝土施工中產生浮漿而出現表面龜裂，同時也增大水化熱。通過試驗及對技術數據的分析，本工程采用“天宇牌”P.S42.5水泥，無論是早期還是總水化熱都是最低的，這對于控制混凝土的溫升是十分有益的。
　　（２）骨料選擇
　　混凝土中采用吸水率較大骨料，干縮較大骨料含泥量較多時，會增大混凝土的干縮性，骨料粒徑較大，級配良好時。由于能減少混凝土中的水泥漿用量，則混凝土干縮率較少，本工程選用漳州龍海九江砂及化崗巖碎石。
　　
　　
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　　粉煤灰的水化熱遠少于水泥，摻加粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱，另外，優(yōu)質粉煤灰的需水量少，可降低混凝土單方用水量和水泥用量，還可以減少混凝土自身體積收縮有利于防裂。本工程選用漳州后石電廠Ⅱ級煅燒灰。
　　
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　　AEA膨脹劑摻入膨脹混凝土中，水化后生成大量膨脹性結晶水化物—水化硫鋁酸鈣，使混凝土產生適度膨脹，在鋼筋和鄰位約束下，在結構中建立0.2~0.7MPa預壓應力，這一壓應力可大致抵消混凝土在硬化過程中產生的收縮拉應力，從而防止或減少混凝土收縮開裂，并使混凝土致密化，提高了結構的防滲能力，達到結構自防水能力，同時有效控制了混凝土的裂縫產生。
　　TW-10高性能泵送劑是解決混凝土可泵性的一種良好外加劑，具有高減少、緩慢、增強、保塑等性能。該泵送劑摻入混凝土中，良好的減水作用能減少單方用水量和單方水泥用量，同時降低了水化熱；良好的緩凝作用，延緩了混凝土水化放熱溫峰產生，使水化放熱溫峰平緩；良好的保塑作用，提高了混凝土和易性，減少了混凝土坍落度損失，滿足泵送施工要求。
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　　在對混凝土用原材料優(yōu)選的基礎上，進行科學的混凝土配合比設計對保證混凝土質量起了一種十分重要的作用，針對本工程基礎承臺混凝土設計強度等級C45、P12要求進行試配，確定配合比設計：
　　
　　三、施工技術措施
　　1、溫控措施
　　在基礎承臺混凝土施工中，控制混凝土中心溫度與表面溫度之差是非常重要的。采用普通混凝土，溫差控制在25°C之內，否則往往因溫差應力而產生開裂。而采用膨脹劑補償收縮混凝土，這個溫差可放寬至30~35°C。
　　由于本工程承臺混凝土厚度達到4m，內部水化熱不易散發(fā)，經測算承臺內部混凝土溫度將達到90°C，如果僅采用表面覆蓋保溫材料來控制內表溫差，將導致保溫時間過長延誤工期且控制效果較差，并影響混凝土質量，因此采用“內降外保“方案來控制混凝土的溫度，在承臺混凝土的內部應預埋冷卻水管，然后通水，加快內部熱量散發(fā)，從而提高面層混凝土的溫度，內降外保相結合，即可有效地控制承臺混凝土的內表溫差，確保混凝土不致產生溫度裂縫。本工程在承臺范圍內共垂直埋設12根測桿，每個測桿沿承臺的厚度均設置6個測點，同時在混凝土外部設置氣溫、水溫等輔助測點5個，共58個工作測點，監(jiān)測結果如下：
　�。ǎ保┗炷�土澆筑溫度為17~22°C，施工養(yǎng)護期間室外日平均氣溫18.3~27.5°C。
　�。ǎ玻┐蟪信_臺h=3.2m區(qū)域混凝土內部最高溫度為71.7°C，面層混凝土最高溫度為65.0°C，底層混凝土最高溫度為52.0°C，井坑周邊h=6.75m區(qū)域混凝土內部最高溫度為75.9°C，面層混凝土最溫度為61.8°C，底層最高溫度為52.0°C。由于本工程采取了在承臺百度中央預埋冷卻水管的內部降溫措施，削減了中心混凝土的溫升，混凝土內部的最高溫度均出現在”中上部位“。
　�。ǎ常┯捎诔信_厚度較大，在混凝土澆筑期間，受“澆筑時間差”的影響，當面層混凝土的內表溫差期內超過25°C。但在面層覆蓋保溫材料之后，該溫差很快便降到25°C以內。在養(yǎng)護期間，承臺混凝土的內表溫差均控制在25°C以內。
　�。ǎ矗┍O(jiān)測結果后經檢查，監(jiān)測區(qū)域未見溫度裂縫。
　　2、保溫措施
　　（１）外部保溫在承臺混凝土表面覆蓋1~2層干草袋進行保溫，同時在大承臺上方搭蓋防雨保溫棚，在承臺四周點鎂鎢燈，以提高面層混凝土溫度。
　　（２）內部降溫在承臺厚度中央層預先埋設冷卻水管網，在混凝土澆搗及養(yǎng)護期間持續(xù)通水降溫，從而削減內部混凝土溫升。
　�。ǎ常┍�溫適時在承臺混凝土上表面澆水，盡可能使混凝土表面保持濕潤狀態(tài)。
　　3、混凝土澆筑
　�。ǎ保�對到場的每車混凝土均要求測定坍落度、溫度、觀察其和易性，不得存在離析、泌水、粘結、分層等現象，混凝土檢查不合格要堅決退場。
　�。ǎ玻┗炷�土的振搗嚴格按照施工操作規(guī)程進行、振搗棒要快插慢撥，掌握好振距，不能漏振、欠振和過振，以混凝土表面出現浮漿和不再沉落為準。
　�。ǎ常┘訌娦聺不炷�土表面的保護，應及時清除混凝土表面泌水，當混凝土表面開始收縮即開始初凝（不再泛現水的光澤）時，宜進行二次抹面壓光，并用森朩搓搓毛，清除混凝土表面的塑性裂縫。完成搓壓后立即覆蓋塑料布保水保溫，隨后覆蓋保溫材料進入養(yǎng)護期。
　　（４）混凝土澆筑完成24h內，嚴禁上人踩踏，澆筑完成36h內，除檢測測溫設備及覆蓋保溫外，不得上人踩踏，且不得堆放施工材料。
　　4、混凝土澆筑后的保溫保濕養(yǎng)護
　　在大體積混凝土施工中，良好的保溫保濕養(yǎng)護對于減少混凝土的收縮、控制內外溫差、減少自約束應力、充分利用混凝土的松馳效應具有重要作用。在二次抹壓后立即覆蓋一層不透水、氣的塑料薄膜和兩層保溫材料草袋，并應保持塑料薄膜內有凝結水，確保混凝土始終處于濕潤狀態(tài)，草袋的層數根據測溫溫差情況隨時增減，養(yǎng)護時間進行14天，嚴格控制混凝土內、表面差和表、外溫差不超過25°C，混凝土的降溫速率控制在1.5°C/d以內。
　　四、結束語
　　1、大體積混凝土施工技術難點在于防裂、重點在于采取科學防裂技術方案。
　　2、大體積混凝土產生裂縫產生的原因是眾多的，關鍵是嚴格控制混凝土原材料質量，重中之重是選好外加劑并做好混凝土配合比設計，在滿足強度的前提下，嚴格控制水泥用量，選用低水化熱水池是控制混凝土裂縫的有效途經，摻用膨脹劑和粉煤灰，可抵消混凝土冷縫和干縮裂縫。
　　3、做到覆蓋保溫，嚴格控制混凝土內外溫差，同時應加強混凝土養(yǎng)護。

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