论文部分内容阅读
中广核工程有限公司 广东阳江 529941
摘要：大体积混凝土的裂缝产生，都是由温差没有控制好造成，这种现象也是建筑行业的一种通病。但并不是说没有办法降低甚至杜绝这种现象的发生。本文根据工程案例，对大体积混凝土施工时的温差裂缝控制进行探讨。
关键词：大体积混凝土；裂缝控制
1、工程概况
某工程占地面积1907m2，总建筑面积18125m2，其中地上15800m2，地下2325m。采用筏式基础，混凝土等级C40，厚2.5m（局部3.5m），平面尺寸为35.3m×28.75m，外围面积961m2。混凝土用量约2780m3，属于大体积混凝土基础。施工时温度裂缝的控制是保证基础施工质量的关键。
2、混凝土配合比设计
本工程基础混凝土的配合比已由施工单位预先确定尽管配合比考虑了温度裂缝问题，但事实证明不很周全.这给温控带来了一些困难。
2.1原材料
①水泥：采用525#普通硅酸盐水泥。
②石子：采用粒径较大粗骨料，使混凝土具有良好的密实性，可以节约水泥的用量。但由于泵送工艺对混凝土的流动性、和易性要求，选用粒径30mm左右的石子为宜。实际选用粒径10-40（mm）的卵石。
③砂：中砂。
④外加剂：采用北京贝思达工贸有限公司生产的复合型膨胀剂，型号为CEA-13缓凝型。缓凝时间可达7小时。
2.2配合比
该工程结合施工现场情况，同时用两台泵输送混凝土。要求混凝土坍落度160～180（mm）。现场混凝土的配合比见表1。
表1 C40基础混摄土配合比
材料名称 水泥 水 砂 卵石 外加剂
用量（kg/盘） 200 76 330 608 22
3、浇筑工艺
3.1浇筑方法采用斜面分层法；
3.2浇筑方向从远至近.依次后退，采取“一个坡度、薄层浇筑、循序渐进、一次到位”的原则；
3.3每个浇筑带布置两道振动带，第一道布置在混凝土卸料点.第二道布置在混凝土坡角处。
3.4保证在第一层混凝土凝固之前第二层混凝土必须浇筑。
4、混凝土内外温差控制措施
4.1降低混凝±的人模温度具体措施包括：1）浇筑时间最好安排在夜间或阴天进行；2）在粗骨料堆场利用帆布遮阳，并洒水降温；3）袋装水泥库房加强通风，以降低库房温度；4）四周侧模底部应开孔.且设置积水坑，利用水泵排除泌水和浮浆；5）经常用水浇洒搅拌车；6）混凝土入模温度尽量控制在28℃左右。
4.2提高混凝±面层温度
1）在基础表面覆盖两层塑料薄膜、两层麻袋作为保温层，保温效果良好；2）现场间歇浇洒热水.这样既可提高基础表面温度，又可保温。其水温不能太高，不能高于表面温度25℃；3）搭设挡风、保温、防雨棚；4）在铺设保温层之前，采用钨灯照射等方法临时提高面层混凝土温度。
4.3降低混凝±内部温度
在混凝土内部布置循环冷却水管.利用循环冷却水带走混凝土内部水化热，以达到降低混凝土内部温度的目的。水管在基础混凝土中下部（标高一10.00m处）布置一层，采用似2（内径）钢管。冷却水管的平面布置如图1所示。
布置冷却水管时，注意下列事项：1）冷却管安装完毕后应进行压水检查，发现漏水时应及时处理：2）选择地下水作为冷却水源；3）保证冷却水一定的流量；4）安装两台水泵抽水降温；5）监测进水、出水温度。冷却水在混凝土开始浇筑l2小时后通入。
图1 冷却水管平面布置图 图2 温度覆f点平面布置图
5、温度监测
5.1测点布置
根据本工程筏式基础的形状、尺寸和标高，我们共布置40个测温点，其平面布置如图2所示。其中，2、9、10、12号测点（深度3.5m）沿竖向布置4个；其余测点（深度2.5m）沿竖向布置3个。
另外，还在1、2、7、11、8等基础表面处布置了10个温度计，以测试基础表面大气温度、保温层内部温度。
5.2测温仪器
混凝土内部温度采用热敏电阻温度传感器（共计40个）测量；大气及保温层温度采用水银温度计（共10个）测取。量程均为一150℃～150℃。
5.3测温频率
测温从混凝土浇筑3小时后开始，24小时不问断。监测频率为：第1～6天，每2小时测温一次；第7天，每4小时测温一次；第8～9天，每6小时测温一次。第9天以后。每12小时测温一次。
5.4人模湿度监测
入模温度与混凝土原材料的温度相关。为此，需要不问断地测试混凝土的入模温度以及搅拌前水泥、石子、砂、外加剂等原材料的温度。这些温度的监测可以了解混凝土入模温度的高低以及产生的原因，也为提出降温处理措施提供了依据。
6、温度监测结果
6.1混凝土基础内外温度
混凝土自东北角向西南向浇注。混凝土首先到达9、10、11、12、测点，开始观测记录，随后，对混凝土依次到达的2、6、7、8、3、4、5、1测点进行观察记录。
6.2人模温度
对原材料及入模温度监测频率同基础混凝土内外测温。且应同时记录现场大气温度和天气情况。
7、结果与分析
根据现场观测结果，可得出如下结论。
1）分析混凝土基础内外温度变化曲线，可以看出：底层及中间层测点升温急剧，浇注1～2天后，很快达到温度最高点，并且高温一直持续至最后。表层测点因为容易受到外界养护条件和大气气候干扰，故温度变化波动较大。
2）分析混凝土内外温差结果得到：内部降温和外部保温措施相结合有效地控制了混凝土基础内外温差。在施工全过程中，混凝土凝固之前温差偶尔有大于25℃发生。但在混凝土凝固之后基本上小于25℃。
3）用矿渣硅酸盐水泥一般在浇筑完24小时后产生水化热，3～5天达到最高值。本工程实际所采用普通硅酸盐水泥配制混凝土，水化热较大，且来得很快混凝土内部温度的最大值可达74℃.大部分在浇筑后的第2天即会出现最高温点.给温控带来一定的难度。同时说明选用水化热小的水泥品种对大体积混凝土的温度控制至关重要。
4）由于泵迭工艺要求混凝土的坍落度较大.和易性能好.因此施工时不易保持斜面分层的倾斜角度。造成混凝土实际浇筑与理想的斜面分层法有一定的差距。
5）由于当时汛期即临，需及时回填土。因此从第13天开始，在建设方的建议下。拆除了混凝土表面的保温层，开始了下一阶段的施工。此时混凝土内部温度普遍为40℃～50℃，与表面温度相差20℃～30℃左右，引起温度裂缝的可能性较小。
6）施工时选取了气温较低的阴雨天气.并对混凝土原材料实行降温预处理，因此混凝土入模温度不高，由测量结果可知平均为28℃，最小26℃，最大31℃。对温度控制起到了良好的作用。
7）据现场测量，循环冷水的进水温度为19℃～20℃，出水温度21℃～25℃，流量为12～18（m/h）。进出水温度最大差值可达6℃。这说明循环水管的设置对带走混凝土内部的水化热、降低温度确实有非常大的作用。
8）现场仔细观察，除了现场施工等原因造成局部有些龟裂缝外，基础混凝土没有出现温度裂缝.符合質量要求。
8、结束语
随着大体积混凝土的普遍应用，大体积混凝土施工要加强浇筑、养护、监测工作，不能单凭经验主义而断义取章，切实落实好施工质量控制工作，保障工程质量。
参考文献：
[1]朱伯芳著.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].中国电力出版社，1999
[2]蒋运林.大体积混凝土温度裂缝的成因及防控措施[J].广东建材.2006（08）
[3]李小奇，吴丹，张伟.坞首大体积混凝土温控仿真分析[J].水电能源科学.2011（04）
摘要：大体积混凝土的裂缝产生，都是由温差没有控制好造成，这种现象也是建筑行业的一种通病。但并不是说没有办法降低甚至杜绝这种现象的发生。本文根据工程案例，对大体积混凝土施工时的温差裂缝控制进行探讨。
关键词：大体积混凝土；裂缝控制
1、工程概况
某工程占地面积1907m2，总建筑面积18125m2，其中地上15800m2，地下2325m。采用筏式基础，混凝土等级C40，厚2.5m（局部3.5m），平面尺寸为35.3m×28.75m，外围面积961m2。混凝土用量约2780m3，属于大体积混凝土基础。施工时温度裂缝的控制是保证基础施工质量的关键。
2、混凝土配合比设计
本工程基础混凝土的配合比已由施工单位预先确定尽管配合比考虑了温度裂缝问题，但事实证明不很周全.这给温控带来了一些困难。
2.1原材料
①水泥：采用525#普通硅酸盐水泥。
②石子：采用粒径较大粗骨料，使混凝土具有良好的密实性，可以节约水泥的用量。但由于泵送工艺对混凝土的流动性、和易性要求，选用粒径30mm左右的石子为宜。实际选用粒径10-40（mm）的卵石。
③砂：中砂。
④外加剂：采用北京贝思达工贸有限公司生产的复合型膨胀剂，型号为CEA-13缓凝型。缓凝时间可达7小时。
2.2配合比
该工程结合施工现场情况，同时用两台泵输送混凝土。要求混凝土坍落度160～180（mm）。现场混凝土的配合比见表1。
表1 C40基础混摄土配合比
材料名称 水泥 水 砂 卵石 外加剂
用量（kg/盘） 200 76 330 608 22
3、浇筑工艺
3.1浇筑方法采用斜面分层法；
3.2浇筑方向从远至近.依次后退，采取“一个坡度、薄层浇筑、循序渐进、一次到位”的原则；
3.3每个浇筑带布置两道振动带，第一道布置在混凝土卸料点.第二道布置在混凝土坡角处。
3.4保证在第一层混凝土凝固之前第二层混凝土必须浇筑。
4、混凝土内外温差控制措施
4.1降低混凝±的人模温度具体措施包括：1）浇筑时间最好安排在夜间或阴天进行；2）在粗骨料堆场利用帆布遮阳，并洒水降温；3）袋装水泥库房加强通风，以降低库房温度；4）四周侧模底部应开孔.且设置积水坑，利用水泵排除泌水和浮浆；5）经常用水浇洒搅拌车；6）混凝土入模温度尽量控制在28℃左右。
4.2提高混凝±面层温度
1）在基础表面覆盖两层塑料薄膜、两层麻袋作为保温层，保温效果良好；2）现场间歇浇洒热水.这样既可提高基础表面温度，又可保温。其水温不能太高，不能高于表面温度25℃；3）搭设挡风、保温、防雨棚；4）在铺设保温层之前，采用钨灯照射等方法临时提高面层混凝土温度。
4.3降低混凝±内部温度
在混凝土内部布置循环冷却水管.利用循环冷却水带走混凝土内部水化热，以达到降低混凝土内部温度的目的。水管在基础混凝土中下部（标高一10.00m处）布置一层，采用似2（内径）钢管。冷却水管的平面布置如图1所示。
布置冷却水管时，注意下列事项：1）冷却管安装完毕后应进行压水检查，发现漏水时应及时处理：2）选择地下水作为冷却水源；3）保证冷却水一定的流量；4）安装两台水泵抽水降温；5）监测进水、出水温度。冷却水在混凝土开始浇筑l2小时后通入。
图1 冷却水管平面布置图 图2 温度覆f点平面布置图
5、温度监测
5.1测点布置
根据本工程筏式基础的形状、尺寸和标高，我们共布置40个测温点，其平面布置如图2所示。其中，2、9、10、12号测点（深度3.5m）沿竖向布置4个；其余测点（深度2.5m）沿竖向布置3个。
另外，还在1、2、7、11、8等基础表面处布置了10个温度计，以测试基础表面大气温度、保温层内部温度。
5.2测温仪器
混凝土内部温度采用热敏电阻温度传感器（共计40个）测量；大气及保温层温度采用水银温度计（共10个）测取。量程均为一150℃～150℃。
5.3测温频率
测温从混凝土浇筑3小时后开始，24小时不问断。监测频率为：第1～6天，每2小时测温一次；第7天，每4小时测温一次；第8～9天，每6小时测温一次。第9天以后。每12小时测温一次。
5.4人模湿度监测
入模温度与混凝土原材料的温度相关。为此，需要不问断地测试混凝土的入模温度以及搅拌前水泥、石子、砂、外加剂等原材料的温度。这些温度的监测可以了解混凝土入模温度的高低以及产生的原因，也为提出降温处理措施提供了依据。
6、温度监测结果
6.1混凝土基础内外温度
混凝土自东北角向西南向浇注。混凝土首先到达9、10、11、12、测点，开始观测记录，随后，对混凝土依次到达的2、6、7、8、3、4、5、1测点进行观察记录。
6.2人模温度
对原材料及入模温度监测频率同基础混凝土内外测温。且应同时记录现场大气温度和天气情况。
7、结果与分析
根据现场观测结果，可得出如下结论。
1）分析混凝土基础内外温度变化曲线，可以看出：底层及中间层测点升温急剧，浇注1～2天后，很快达到温度最高点，并且高温一直持续至最后。表层测点因为容易受到外界养护条件和大气气候干扰，故温度变化波动较大。
2）分析混凝土内外温差结果得到：内部降温和外部保温措施相结合有效地控制了混凝土基础内外温差。在施工全过程中，混凝土凝固之前温差偶尔有大于25℃发生。但在混凝土凝固之后基本上小于25℃。
3）用矿渣硅酸盐水泥一般在浇筑完24小时后产生水化热，3～5天达到最高值。本工程实际所采用普通硅酸盐水泥配制混凝土，水化热较大，且来得很快混凝土内部温度的最大值可达74℃.大部分在浇筑后的第2天即会出现最高温点.给温控带来一定的难度。同时说明选用水化热小的水泥品种对大体积混凝土的温度控制至关重要。
4）由于泵迭工艺要求混凝土的坍落度较大.和易性能好.因此施工时不易保持斜面分层的倾斜角度。造成混凝土实际浇筑与理想的斜面分层法有一定的差距。
5）由于当时汛期即临，需及时回填土。因此从第13天开始，在建设方的建议下。拆除了混凝土表面的保温层，开始了下一阶段的施工。此时混凝土内部温度普遍为40℃～50℃，与表面温度相差20℃～30℃左右，引起温度裂缝的可能性较小。
6）施工时选取了气温较低的阴雨天气.并对混凝土原材料实行降温预处理，因此混凝土入模温度不高，由测量结果可知平均为28℃，最小26℃，最大31℃。对温度控制起到了良好的作用。
7）据现场测量，循环冷水的进水温度为19℃～20℃，出水温度21℃～25℃，流量为12～18（m/h）。进出水温度最大差值可达6℃。这说明循环水管的设置对带走混凝土内部的水化热、降低温度确实有非常大的作用。
8）现场仔细观察，除了现场施工等原因造成局部有些龟裂缝外，基础混凝土没有出现温度裂缝.符合質量要求。
8、结束语
随着大体积混凝土的普遍应用，大体积混凝土施工要加强浇筑、养护、监测工作，不能单凭经验主义而断义取章，切实落实好施工质量控制工作，保障工程质量。
参考文献：
[1]朱伯芳著.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].中国电力出版社，1999
[2]蒋运林.大体积混凝土温度裂缝的成因及防控措施[J].广东建材.2006（08）
[3]李小奇，吴丹，张伟.坞首大体积混凝土温控仿真分析[J].水电能源科学.2011（04）