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摘要:LNG储罐承台直径为87.4m、中心厚度为0.9m，边缘厚度为1.2m，混凝土方量约6000m3，属大体积混凝土范畴。针对承台大体积混凝土的特性，在原材料选用、混凝土配比设计、混凝土温控措施、混凝土浇筑以及养护等方面进行阐述。
关键词:大体积混凝土;裂缝控制; 控温措施
Abstract: the LNG storage tank diameter pile caps is 87.4 m thickness of 0.9 m, center, edge thickness of 1.2 m, concrete party about 6000 m3 quantity, of mass concrete category. According to the characteristics of bearing the big volume concrete, concrete proportion in material selection, design, concrete temperature control measures, concrete pouring and curing aspects.
Keywords: mass concrete; Crack control; Temperature control measures
中圖分类号： TV544+.91 文献标识码：A文章编号：
一、混凝土配合比设计及原材料的选定
为避免水泥水化热过高，且不容易扩散造成内外温差过大，应充分利用混凝土的后期强度。试验得知，单位体积的混凝土水泥使用量每变化10kg，混凝土温度会因水泥水化热相应变动1℃。为控制混凝土温升，降低温度应力，极大程度避免温度裂缝，结合实际，建议采用60天或90天强度龄期作为混凝土配合比设计强度，这样混凝土水泥使用量可大幅减少，混凝土的水化热温升也随之大幅降低。
考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积砼中，大量水泥水化热不易散发，在砼内部温升过高，与砼表面产生较大的温度差，使砼内部产生压应力，表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期砼抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此应采用水化热比较低的普通硅酸盐水泥，其3d的水化热不宜大于240kJ/kg，7d的水化热不宜大于 270kJ/kg。可适量掺入粉煤灰、矿粉以达到减少水泥用量、增强混凝土强度、降低水化热、降低干缩的目的，同时可改善混凝土的黏塑性，增加混凝土的和易性与抗腐蚀性能。当选用双掺或多掺时，应严格按照相关规定控制掺量，以避免影响混凝土强度及耐久性能。
为达到工程要求，充分发挥胶凝材料效用，粗骨料宜优先选用粒径5-20mm，级配选用连续级配，骨料含泥量不得大于1.0%，泥块含量不大于0.5%，并应选用非碱活性的粗骨料。细骨料采用中粗砂较好，其细度模数宜为2.3～2.7，含泥量不大于3%，泥块含量不大于1.0%，可降低混凝土温升并减少收缩。在目前LNG储罐工程中，部分工程的承台混凝土设计对骨料含泥量性能指标做出了粗骨料含泥量小于0.25%，细骨料含泥量小于1%的规定。
大体积混凝土施工中，为降低水泥水化热的集中、且不容易散发的问题，可适量添加外加剂。一般添加聚羧酸高效减水剂，它具有掺量少、减水率高、保坍性能好、与水泥适应强、混凝土收缩小等诸多特点，同时可延迟水化热散发时间避免造成混凝土早期开裂，在承台大体积混凝土中应用较为广泛。
二、混凝土入模温度控制
混凝土施工的温控是大体积混凝土施工的重中之重，一般要求混凝土入模温度不宜超过30℃。为控制入模温度，降低混凝土绝对温升速度，通常可采取以下措施：
1、降低骨料、拌和用水的温度：①喷水雾进行骨料预冷，其效果也较好，但要有排水措施,使骨料含水量保持稳定；②炎夏搭棚遮阳，将骨料放在凉棚内2d～3d后使用，可使骨料温度相对曝晒温度降低2℃～4℃,成品骨料堆高6m～8m,并保持足够的储备,通过底部取料可取得同样效果。 ③选定低温地下水或冰水也可采用冷水机组进行降温处理。水温控制在5℃～10℃时，其降温效果更为显著。
2、降低粉料温度：由于水泥刚出场时温度较高，沉浮期短、水泥安定性差，所以需沉浮7天后方可使用；在炎热夏季可在筒仓外部进行遮阳或喷淋处理，以达到降低粉料温度的目的。由于实际供货和现场条件不同，往往水泥进场后温度较高，不能使用。为保证水泥使用温度和安定性满足施工要求，同时避免对工期造成影响，可适当增加储存料仓的数量和储量，以达到循环进货储存、使用与连续施工的要求。
3、运输泵送过程降温：当夏季温度较高时,混凝土泵管上可覆盖棉毡、麻布等材料，并经常喷水保持湿润或采用直接喷淋降温的措施，以较少混凝土拌和物因运输而造成的温度回升。
三、混凝土浇筑过程控制
考虑到承台大体积混凝土体积巨大，水化热不容易散发，为降低混凝土内外温差，浇筑常采用分区、分块浇筑的浇筑方法，分区浇筑过程中又可采用分段分层与斜面分层的方式，且分层厚度不宜超过600mm。经实践分析，在圆形承台施工为降低约束应力对混凝土裂缝的影响，采用跳仓法分区浇筑施工时，相邻分区浇筑间隔应大于4天。分层浇筑过程中，混凝土浇筑可从一端底层开始，逐渐上移到顶，以缩小混凝土暴露面积，降低混凝土拌和物因吸收太阳光造成的温升，同时确保分层时间不能超过初凝时间避免产生冷缝。
四、混凝土养护、测温控制
大体积混凝土的温度检测和控制贯穿于施工的全过程。温度监测和温度控制是相互联系、相互配合的。在施工中宜采用信息化的施工方法，温度监测的数据要及时反馈，以进行温度控制，采取温度控制的措施后，又要根据温度监测的数据判断温度控制的效果。
1、铺设完保温层之后，根据实际情况选取保温材料进行覆盖,塑料薄膜、麻袋、草帘、棉毡等均可作为保温材料，要经过计算确定保温层的总厚度。
2、大体积混凝土浇筑完成并其收水后，外露表面可选用塑料薄膜、养护纸以及喷涂养护液等方式。有的保温材料配合使用能取得良好效果，比如塑性薄膜和浸湿的吸水性织物(棉毡、麻袋等)配合，可使混凝土中的水分得以保持，并使其表面水分均匀分布，避免流淌水产生的混凝土表面斑纹。
3、在昼夜温差大的地区以及特殊恶劣天气频发的地区，施工现场应准备充分的保温材料，同时要依照气温变化趋势和混凝土内温度监测结果及时调整保温层的厚度，同时可在基础表面覆盖电加热毯或搭设暖通的方式进行保温。
4、根据温度监测的结果，若混凝土内部升温较快，表面保温效果不好，混凝土内部与表面温度之差有可能超过控制值时，应及时增加保温层厚度。
5、当混凝土内部与表面温度之差小于20℃时，且即可逐层拆除保温层，但要保证混凝土内部与表面温度之差不超过控制值。当混凝土内部与环境温度之差接近内部与表面温度控制值时，即可全部撤掉保温层。冬期施工时，保温养护的时间要保证混凝土在受冻前能够达到受冻临界强度，并要冷却到5℃时，方可全部撤掉保温层。
6、大体积混凝土基础，也可蓄水养护保温。蓄水深度一般10mm～30mm左右，可根据蓄水深度在四周砌砖墙表面抹防水砂浆或用黏土筑成小埂，并设进出水管，通过调整蓄水深度控制温度。
五、结束语
通过以上在设计、施工中采取的措施及方法降低水泥用量、入模温度以及减缓混凝土温升、降温阶梯变化，从而有效避免承台大体积混凝土温度裂缝发生的频率，达到确保承台施工质量与延长使用寿命的目的。
参考文献：
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55
《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
关键词:大体积混凝土;裂缝控制; 控温措施
Abstract: the LNG storage tank diameter pile caps is 87.4 m thickness of 0.9 m, center, edge thickness of 1.2 m, concrete party about 6000 m3 quantity, of mass concrete category. According to the characteristics of bearing the big volume concrete, concrete proportion in material selection, design, concrete temperature control measures, concrete pouring and curing aspects.
Keywords: mass concrete; Crack control; Temperature control measures
中圖分类号： TV544+.91 文献标识码：A文章编号：
一、混凝土配合比设计及原材料的选定
为避免水泥水化热过高，且不容易扩散造成内外温差过大，应充分利用混凝土的后期强度。试验得知，单位体积的混凝土水泥使用量每变化10kg，混凝土温度会因水泥水化热相应变动1℃。为控制混凝土温升，降低温度应力，极大程度避免温度裂缝，结合实际，建议采用60天或90天强度龄期作为混凝土配合比设计强度，这样混凝土水泥使用量可大幅减少，混凝土的水化热温升也随之大幅降低。
考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积砼中，大量水泥水化热不易散发，在砼内部温升过高，与砼表面产生较大的温度差，使砼内部产生压应力，表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期砼抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此应采用水化热比较低的普通硅酸盐水泥，其3d的水化热不宜大于240kJ/kg，7d的水化热不宜大于 270kJ/kg。可适量掺入粉煤灰、矿粉以达到减少水泥用量、增强混凝土强度、降低水化热、降低干缩的目的，同时可改善混凝土的黏塑性，增加混凝土的和易性与抗腐蚀性能。当选用双掺或多掺时，应严格按照相关规定控制掺量，以避免影响混凝土强度及耐久性能。
为达到工程要求，充分发挥胶凝材料效用，粗骨料宜优先选用粒径5-20mm，级配选用连续级配，骨料含泥量不得大于1.0%，泥块含量不大于0.5%，并应选用非碱活性的粗骨料。细骨料采用中粗砂较好，其细度模数宜为2.3～2.7，含泥量不大于3%，泥块含量不大于1.0%，可降低混凝土温升并减少收缩。在目前LNG储罐工程中，部分工程的承台混凝土设计对骨料含泥量性能指标做出了粗骨料含泥量小于0.25%，细骨料含泥量小于1%的规定。
大体积混凝土施工中，为降低水泥水化热的集中、且不容易散发的问题，可适量添加外加剂。一般添加聚羧酸高效减水剂，它具有掺量少、减水率高、保坍性能好、与水泥适应强、混凝土收缩小等诸多特点，同时可延迟水化热散发时间避免造成混凝土早期开裂，在承台大体积混凝土中应用较为广泛。
二、混凝土入模温度控制
混凝土施工的温控是大体积混凝土施工的重中之重，一般要求混凝土入模温度不宜超过30℃。为控制入模温度，降低混凝土绝对温升速度，通常可采取以下措施：
1、降低骨料、拌和用水的温度：①喷水雾进行骨料预冷，其效果也较好，但要有排水措施,使骨料含水量保持稳定；②炎夏搭棚遮阳，将骨料放在凉棚内2d～3d后使用，可使骨料温度相对曝晒温度降低2℃～4℃,成品骨料堆高6m～8m,并保持足够的储备,通过底部取料可取得同样效果。 ③选定低温地下水或冰水也可采用冷水机组进行降温处理。水温控制在5℃～10℃时，其降温效果更为显著。
2、降低粉料温度：由于水泥刚出场时温度较高，沉浮期短、水泥安定性差，所以需沉浮7天后方可使用；在炎热夏季可在筒仓外部进行遮阳或喷淋处理，以达到降低粉料温度的目的。由于实际供货和现场条件不同，往往水泥进场后温度较高，不能使用。为保证水泥使用温度和安定性满足施工要求，同时避免对工期造成影响，可适当增加储存料仓的数量和储量，以达到循环进货储存、使用与连续施工的要求。
3、运输泵送过程降温：当夏季温度较高时,混凝土泵管上可覆盖棉毡、麻布等材料，并经常喷水保持湿润或采用直接喷淋降温的措施，以较少混凝土拌和物因运输而造成的温度回升。
三、混凝土浇筑过程控制
考虑到承台大体积混凝土体积巨大，水化热不容易散发，为降低混凝土内外温差，浇筑常采用分区、分块浇筑的浇筑方法，分区浇筑过程中又可采用分段分层与斜面分层的方式，且分层厚度不宜超过600mm。经实践分析，在圆形承台施工为降低约束应力对混凝土裂缝的影响，采用跳仓法分区浇筑施工时，相邻分区浇筑间隔应大于4天。分层浇筑过程中，混凝土浇筑可从一端底层开始，逐渐上移到顶，以缩小混凝土暴露面积，降低混凝土拌和物因吸收太阳光造成的温升，同时确保分层时间不能超过初凝时间避免产生冷缝。
四、混凝土养护、测温控制
大体积混凝土的温度检测和控制贯穿于施工的全过程。温度监测和温度控制是相互联系、相互配合的。在施工中宜采用信息化的施工方法，温度监测的数据要及时反馈，以进行温度控制，采取温度控制的措施后，又要根据温度监测的数据判断温度控制的效果。
1、铺设完保温层之后，根据实际情况选取保温材料进行覆盖,塑料薄膜、麻袋、草帘、棉毡等均可作为保温材料，要经过计算确定保温层的总厚度。
2、大体积混凝土浇筑完成并其收水后，外露表面可选用塑料薄膜、养护纸以及喷涂养护液等方式。有的保温材料配合使用能取得良好效果，比如塑性薄膜和浸湿的吸水性织物(棉毡、麻袋等)配合，可使混凝土中的水分得以保持，并使其表面水分均匀分布，避免流淌水产生的混凝土表面斑纹。
3、在昼夜温差大的地区以及特殊恶劣天气频发的地区，施工现场应准备充分的保温材料，同时要依照气温变化趋势和混凝土内温度监测结果及时调整保温层的厚度，同时可在基础表面覆盖电加热毯或搭设暖通的方式进行保温。
4、根据温度监测的结果，若混凝土内部升温较快，表面保温效果不好，混凝土内部与表面温度之差有可能超过控制值时，应及时增加保温层厚度。
5、当混凝土内部与表面温度之差小于20℃时，且即可逐层拆除保温层，但要保证混凝土内部与表面温度之差不超过控制值。当混凝土内部与环境温度之差接近内部与表面温度控制值时，即可全部撤掉保温层。冬期施工时，保温养护的时间要保证混凝土在受冻前能够达到受冻临界强度，并要冷却到5℃时，方可全部撤掉保温层。
6、大体积混凝土基础，也可蓄水养护保温。蓄水深度一般10mm～30mm左右，可根据蓄水深度在四周砌砖墙表面抹防水砂浆或用黏土筑成小埂，并设进出水管，通过调整蓄水深度控制温度。
五、结束语
通过以上在设计、施工中采取的措施及方法降低水泥用量、入模温度以及减缓混凝土温升、降温阶梯变化，从而有效避免承台大体积混凝土温度裂缝发生的频率，达到确保承台施工质量与延长使用寿命的目的。
参考文献：
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55
《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002