公路大體積混凝土工程施工注意事項

薛寶利（河北省秦皇島市青龍滿族自治縣交通運輸局，河北秦皇島 066000）

公路大體積混凝土工程施工注意事項

薛寶利
（河北省秦皇島市青龍滿族自治縣交通運輸局，河北秦皇島 066000）

公路大體積混凝土的施工技術要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，才能保證關鍵部位大體積混凝土的施工質量

大體積混凝土；材料；溫度控制措施

一、大體積混凝土裂縫產生的原因

由于大體積混凝土的截面尺寸較大，在混凝土硬化期間水泥水化過程中所釋放的水化熱所產生的溫度變化和混凝土收縮，以及外界約束條件的共同作用，而產生的溫度應力和收縮應力，是導致大體積混凝土結構出現裂縫的主要因素。產生裂縫的主要原因有以下幾方面：

1.水泥水化熱

水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結構斷面較厚，表面系數相對較小，所以水泥發生的熱量聚集在結構內部不易散失。這樣混凝土內部的水化熱無法及時散發出去，以至于越積越高，使內外溫差增大。

2.外界氣溫變化

大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會大大增加內外層混凝土溫差，這對大體積混凝土是極為不利的。溫度應力是由于溫差引起溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應力也愈大。同時，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內部的最高溫度一般可達60～65℃，并且有較長的延續時間。因此，應采取溫度控制措施，防止混凝土內外溫差引起的溫度應力。

3.混凝土的收縮

混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必須的，而約80%的水分要蒸發。多余水分的蒸發會引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內部水蒸發引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態，還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化，這對混凝土是很不利的。影響混凝土收縮主要原因是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝（特別是養護條件）等。

二、公路大體積混凝土施工準備階段注意事項

1.材料選擇

⑴水泥

考慮到水閘工程混凝土的抗滲要求及泵送混凝土的泌水小，保水性能好的要求，應采用強度適中的硅酸鹽水泥，并摻加合適的外加劑；改善混凝土的性能，提高混凝土的抗裂和抗滲能力。

⑵粗骨料

可采用碎石，粒徑5mm～25mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

⑶細骨料

采用機制混合中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

⑷粉煤灰

為了改善混凝土的和易性便于泵送，可以考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰對降低水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混凝土抗滲抗裂不利，因此要求粉煤灰的摻量控制在10%左右。

2.混凝土配合比

大體積混凝土配合比在滿足設計強度和混凝土可泵性良好的前提下，采用低水化熱水泥；降低混凝土澆灌入模溫度；選擇級配良好的粗骨料；摻加一定量的外加劑、混合材料；施工時底板混凝土摻加20%以下的塊石吸熱；利用混凝土后期（90d、180d）強度來降低水泥用量。

三、公路大積混凝土施工階段注意事項

大體積混凝土裂縫的產生是不可避免的，在施工中應采取措施，避免有害裂縫的出現。在施工中必須創造各種有利條件，確保混凝土的內在質量。

1.降低水泥水化熱

⑴在施工中我們應嚴格控制混凝土的塌落度，在現場設專人進行塌落度的測量工作，將混凝土的平均塌落度始終控制在120mm，對于塌落度大于130mm的混凝土杜絕使用。

⑵在基礎內部預埋冷卻水管，通循環冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。

2.降低混凝土入模溫度

⑴ 選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土，盡量避開炎熱大氣澆筑混凝土。

⑵ 摻加相應的緩凝型減水劑。

⑶ ⑶在混凝上入模時，采取強制通風措施，加速模內熱量的散發。

⑷ 3.加強施工中的溫度控制

⑸ ⑴在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，緩緩降溫，充分發揮徐變特性，減低溫度應力，夏季應注意避免曝曬，注意保濕，冬季應采取措施保溫覆蓋，以免發生急劇的溫度梯度發生。

⑹ ⑵采取長時間的養護，規定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。

⑶加強測溫和溫度監測與管理，實行信息化控制。采用熱敏溫度計監測或專人多點監測，隨時掌握與控制混凝土內的溫度變化，內外溫差控制在25℃以內，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內。

⑷合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土堆積過大高差。

4.改善約束條件，削減溫度應力。 在大體積混凝土基礎與墊層之間設置滑動層，施工時采用刷熱瀝青作為滑動層，以消除嵌固作用，釋放約束應力。

5.提高混凝土的抗拉強度

⑴砂、石含泥量過大，不僅增加混凝土的收縮，而且降低混凝土的抗拉強度，對混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝上拌制時必須嚴格控制砂、石的含泥量，為此在施工中應精選砂、石料廠將石子含泥量控制在小于l%，中砂含泥量控制在小于2%，減少了因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響。

⑵采取二次投料法，二次振搗法，澆筑后及時排除表面積水和最下層的含粉煤灰較大的一層砂漿；加強早期養護，提高混凝土早期或相應齡期的抗拉強度和彈性模量

⑶在大體積混凝土基礎表面及內部設置必要的混度配筋，以改善應力分布，防止裂縫的出現。

四、小結

公路大體積混凝土裂縫施工期開裂比較常見，原因也比較復雜，作為水利工程施工技術人員，需要在施工實踐中，不斷摸索和改進施工工藝，做好包括溫度控制以及養護等各種措施，切實有效的控制裂縫的產生。

[1]朱柏芳《大體積混凝土溫度應力及溫度控制》北方電力出版社.1999

[2]張子明，張研《水化熱引起的大體積混凝土墻溫度分析》河海大學學報.2002

[3]陳輝《大體積混凝土溫度裂縫的成因分析及控制措施》混凝土2006

TU75

B

1007-6344（2016）04-0244-01