大體積混凝土施工質量控制探討

中廣核工程有限公司 廣東陽江 529941

摘要：大體積混凝土的裂縫產生，都是由溫差沒有控制好造成，這種現象也是建筑行業的一種通病。但并不是說沒有辦法降低甚至杜絕這種現象的發生。本文根據工程案例，對大體積混凝土施工時的溫差裂縫控制進行探討。

關鍵詞：大體積混凝土；裂縫控制

1、工程概況

某工程占地面積1907m2，總建筑面積18125m2，其中地上15800m2，地下2325m。采用筏式基礎，混凝土等級C40，厚2.5m（局部3.5m），平面尺寸為35.3m×28.75m，外圍面積961m2。混凝土用量約2780m3，屬于大體積混凝土基礎。施工時溫度裂縫的控制是保證基礎施工質量的關鍵。

2、混凝土配合比設計

本工程基礎混凝土的配合比已由施工單位預先確定盡管配合比考慮了溫度裂縫問題，但事實證明不很周全.這給溫控帶來了一些困難。

2.1原材料

①水泥：采用525#普通硅酸鹽水泥。

②石子：采用粒徑較大粗骨料，使混凝土具有良好的密實性，可以節約水泥的用量。但由于泵送工藝對混凝土的流動性、和易性要求，選用粒徑30mm左右的石子為宜。實際選用粒徑10-40（mm）的卵石。

③砂：中砂。

④外加劑：采用北京貝思達工貿有限公司生產的復合型膨脹劑，型號為CEA-13緩凝型。緩凝時間可達7小時。

2.2配合比

該工程結合施工現場情況，同時用兩臺泵輸送混凝土。要求混凝土坍落度160～180（mm）。現場混凝土的配合比見表1。

表1 C40基礎混攝土配合比

材料名稱水泥水砂卵石外加劑

用量（kg/盤）2007633060822

3、澆筑工藝

3.1澆筑方法采用斜面分層法；

3.2澆筑方向從遠至近.依次后退，采取“一個坡度、薄層澆筑、循序漸進、一次到位”的原則；

3.3每個澆筑帶布置兩道振動帶，第一道布置在混凝土卸料點.第二道布置在混凝土坡角處。

3.4保證在第一層混凝土凝固之前第二層混凝土必須澆筑。

4、混凝土內外溫差控制措施

4.1降低混凝±的人模溫度具體措施包括：1）澆筑時間最好安排在夜間或陰天進行；2）在粗骨料堆場利用帆布遮陽，并灑水降溫；3）袋裝水泥庫房加強通風，以降低庫房溫度；4）四周側模底部應開孔.且設置積水坑，利用水泵排除泌水和浮漿；5）經常用水澆灑攪拌車；6）混凝土入模溫度盡量控制在28℃左右。

4.2提高混凝±面層溫度

1）在基礎表面覆蓋兩層塑料薄膜、兩層麻袋作為保溫層，保溫效果良好；2）現場間歇澆灑熱水.這樣既可提高基礎表面溫度，又可保溫。其水溫不能太高，不能高于表面溫度25℃；3）搭設擋風、保溫、防雨棚；4）在鋪設保溫層之前，采用鎢燈照射等方法臨時提高面層混凝土溫度。

4.3降低混凝±內部溫度

在混凝土內部布置循環冷卻水管.利用循環冷卻水帶走混凝土內部水化熱，以達到降低混凝土內部溫度的目的。水管在基礎混凝土中下部（標高一10.00m處）布置一層，采用似2（內徑）鋼管。冷卻水管的平面布置如圖1所示。

布置冷卻水管時，注意下列事項：1）冷卻管安裝完畢后應進行壓水檢查，發現漏水時應及時處理：2）選擇地下水作為冷卻水源；3）保證冷卻水一定的流量；4）安裝兩臺水泵抽水降溫；5）監測進水、出水溫度。冷卻水在混凝土開始澆筑l2小時后通入。

圖1 冷卻水管平面布置圖 圖2 溫度覆f點平面布置圖

5、溫度監測

5.1測點布置

根據本工程筏式基礎的形狀、尺寸和標高，我們共布置40個測溫點，其平面布置如圖2所示。其中，2、9、10、12號測點（深度3.5m）沿豎向布置4個；其余測點（深度2.5m）沿豎向布置3個。

另外，還在1、2、7、11、8等基礎表面處布置了10個溫度計，以測試基礎表面大氣溫度、保溫層內部溫度。

5.2測溫儀器

混凝土內部溫度采用熱敏電阻溫度傳感器（共計40個）測量；大氣及保溫層溫度采用水銀溫度計（共10個）測取。量程均為一150℃～150℃。

5.3測溫頻率

測溫從混凝土澆筑3小時后開始，24小時不問斷。監測頻率為：第1～6天，每2小時測溫一次；第7天，每4小時測溫一次；第8～9天，每6小時測溫一次。第9天以后。每12小時測溫一次。

5.4人模濕度監測

入模溫度與混凝土原材料的溫度相關。為此，需要不問斷地測試混凝土的入模溫度以及攪拌前水泥、石子、砂、外加劑等原材料的溫度。這些溫度的監測可以了解混凝土入模溫度的高低以及產生的原因，也為提出降溫處理措施提供了依據。

6、溫度監測結果

6.1混凝土基礎內外溫度

混凝土自東北角向西南向澆注。混凝土首先到達9、10、11、12、測點，開始觀測記錄，隨后，對混凝土依次到達的2、6、7、8、3、4、5、1測點進行觀察記錄。

6.2人模溫度

對原材料及入模溫度監測頻率同基礎混凝土內外測溫。且應同時記錄現場大氣溫度和天氣情況。

7、結果與分析

根據現場觀測結果，可得出如下結論。

1）分析混凝土基礎內外溫度變化曲線，可以看出：底層及中間層測點升溫急劇，澆注1～2天后，很快達到溫度最高點，并且高溫一直持續至最后。表層測點因為容易受到外界養護條件和大氣氣候干擾，故溫度變化波動較大。

2）分析混凝土內外溫差結果得到：內部降溫和外部保溫措施相結合有效地控制了混凝土基礎內外溫差。在施工全過程中，混凝土凝固之前溫差偶爾有大于25℃發生。但在混凝土凝固之后基本上小于25℃。

3）用礦渣硅酸鹽水泥一般在澆筑完24小時后產生水化熱，3～5天達到最高值。本工程實際所采用普通硅酸鹽水泥配制混凝土，水化熱較大，且來得很快混凝土內部溫度的最大值可達74℃.大部分在澆筑后的第2天即會出現最高溫點.給溫控帶來一定的難度。同時說明選用水化熱小的水泥品種對大體積混凝土的溫度控制至關重要。

4）由于泵迭工藝要求混凝土的坍落度較大.和易性能好.因此施工時不易保持斜面分層的傾斜角度。造成混凝土實際澆筑與理想的斜面分層法有一定的差距。

5）由于當時汛期即臨，需及時回填土。因此從第13天開始，在建設方的建議下。拆除了混凝土表面的保溫層，開始了下一階段的施工。此時混凝土內部溫度普遍為40℃～50℃，與表面溫度相差20℃～30℃左右，引起溫度裂縫的可能性較小。

6）施工時選取了氣溫較低的陰雨天氣.并對混凝土原材料實行降溫預處理，因此混凝土入模溫度不高，由測量結果可知平均為28℃，最小26℃，最大31℃。對溫度控制起到了良好的作用。

7）據現場測量，循環冷水的進水溫度為19℃～20℃，出水溫度21℃～25℃，流量為12～18（m/h）。進出水溫度最大差值可達6℃。這說明循環水管的設置對帶走混凝土內部的水化熱、降低溫度確實有非常大的作用。

8）現場仔細觀察，除了現場施工等原因造成局部有些龜裂縫外，基礎混凝土沒有出現溫度裂縫.符合質量要求。

8、結束語

隨著大體積混凝土的普遍應用，大體積混凝土施工要加強澆筑、養護、監測工作，不能單憑經驗主義而斷義取章，切實落實好施工質量控制工作，保障工程質量。

參考文獻：

[1]朱伯芳著.大體積混凝土溫度應力與溫度控制[M].中國電力出版社，1999

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