核島底板大體積混凝土施工影響因素分析

謝國強

中國中原對外工程有限公司 北京 100044

1 核島底板大體積混凝土施工主要影響因素

1.1 水化熱

核島底板大體積混凝土在凝固成型過程中，會發生化學反應，同時釋放出熱量，這就是水化熱。大體積混凝土由于本身結構尺寸大，體積大，內部熱量散失慢，容易造成熱量集聚，使內部溫度升高，內外溫差變大。溫度的變化會引起應力變化，應力變化會造成裂縫現象產生。通常的情況是，水化熱在澆筑混凝土后第3天熱量釋放，引起熱量的因素和有水泥的品種，水泥的用量有直接關系[1]。

減少水化熱的措施有：（1）、選取低熱水泥品種；（2）、在混凝土性能達到要求的情況下減少水泥用量；（3）、使用冷石子；（4）、使用大塊石；（5）、溫度控制在25℃以內；（6）、埋循環冷水管，帶走混凝土內部的熱量；（7）、在條件許可的情況下進行分段澆筑混凝土，分層澆筑混凝土；（8）、加強混凝土澆筑后養護，必要時增加特殊養護措施（如搭設養護棚，加熱，使用蒸汽）。

核島底板大體積混凝土水化熱直接引起溫度變化，溫度變化影響應力，溫度變化是產生混凝土裂縫的因素之一，裂縫危害混凝土的質量，混凝土的耐久性。

1.2 收縮

收縮是指在核島底板大體積混凝土結構成型后體積變小得情況。收縮對于混凝土結構極為不利，是產生混凝土裂縫的原因之一。影響收縮的主要因素有，水泥的品種，水泥使用量，建筑結構尺寸，混凝土厚度變化[2]。

收縮可以細分為：溫度收縮，碳化收縮，干燥收縮，自收縮，其他收縮。

核島底板大體積混凝土收縮直接引起體積變化，體積的變化是產生混凝土裂縫的因素之一，裂縫危害混凝土的質量，混凝土的耐久性。

1.3 約束條件

約束條件主要是指：核島底板大體積混凝土內部的約束，大體積混凝土外部的約束。

由于混凝土結構的不同，內部約束分也不同，產生的應力也不同。相對于混凝土不同點的受力，是壓力，還是拉力取決于這個點所在的位置。在實際工程中混凝土結構處于無約束的情況比較少[3]。

混凝土結構內部的約束主要是自身混凝土中的鋼筋。混凝土外部的約束是模板，或外部工程實體。本工程增設抗裂鋼筋網。

外部約束是混凝土工程施工的重要工作，是做好施工，保證工程質量的重要途徑。

核島底板大體積混凝土約束條件直接引起混凝土內部的應力方向，混凝土應力是產生混凝土裂縫的因素之一，裂縫危害混凝土的質量，混凝土的耐久性。

1.4 溫度變化

溫度變化：是指在發生化學反應，混凝土凝固成型過程中釋放的熱量，造成混凝土結構內部溫度變化，造成混凝土內外部溫度產生差別的變化[4]。

（1）核島底板大體積混凝土內部各個點溫度變化不一樣，造成內部相對應的溫度應力也在變化。

（2）核島底板大體積混凝土外部各個點溫度變化不一樣，散熱快慢不一樣，相對應的應力也在變化。

（3）核島底板大體積混凝土對溫度降低的速度有要求，降溫梯度；按照《大體積混凝土施工規范》（GB50496-2009）降溫速率2℃/天以內。

（4）核島底板大體積混凝土溫度降溫梯度實際控制在1.5 ℃～1.8 ℃/天之間。

（5）核島底板大體積混凝土內外溫度差有要求，按照《大體積混凝土施工規范》（GB50496-2009）內外溫差原則上不能超過25℃。

（6）核島底板大體積混凝土實際內外溫差決定了混凝土的溫度梯度和溫度應力水平，按照計算結果，內外溫差不能超過25℃。

核島底板大體積混凝土溫度變化直接引起混凝土內部的應力變化，應力是產生混凝土裂縫的因素之一，裂縫危害混凝土的質量，混凝土的耐久性。

1.5 施工因素

在核島底板大體積混凝土施工因素中主要有：

（1）施工中的人員因素，主要包括，人員組織，人員數量；鋼筋工，模板工，混凝土工，各個工種搭配要合理，形成施工流水作業段。施工人員的技術素質將直接影響大體積混凝土的施工質量。

（2）施工中的材料因素，主要包括，構成工程主體的材料，施工所用的輔助性材料。施工中材料因素按照時間順序劃分為，施工準備階段的材料準備階段。施工過程中的材料運輸，實施。施工后的收尾養護。施工材料的質量，數量，將直接影響大體積混凝土的質量。

（3）施工中的技術因素，主要包括，施工圖紙交底，施工圖紙審查，施工技術方案選擇，施工方案審查，批準。施工技術方案，除了將直接影響大體積混凝土的質量，還對施工安全有直接影響。

（4）施工中的機械因素，主要包括，施工機械裝備，施工機械應急，施工機械計算。施工機械使用。施工機械，除了將直接影響大體積混凝土的質量，還對施工安全有直接影響。

（5）施工中理論研究，模擬，都會直接影響施工技術方案的選擇；施工方法的使用，具體操作都會直接影響大體積混凝土的質量，安全，成本，效益。

2 核島底板大體積混凝土施工質量控制要點

核島底板大體積混凝土施工質量控制要點：對大體積混凝土的尺寸進行控制；對大體積混凝土的強度，性能指標進行控制；對大體積混凝土的裂縫進行控制。這里主要討論對控制混凝土結構的裂縫，所采取的施工措施。

控制要點，（1）控制混凝土的水化熱；（2）控制混凝土的收縮；（3）控制混凝土的約束條件；（4）控制混凝土的溫度變化；（5）控制混凝土的施工人員組織；（6）控制混凝土的材料組織；（7）控制混凝土的技術組織；（8）控制混凝土的施工過程；（9）控制混凝土的養護過程；

在控制混凝土水化熱方面要選擇合適的原材料，【如，水泥品種，砂石級配，添加劑等等】，對能夠達到設計要求強度的配合比進行優化，保證質量。【在攪拌站加冰，控制運輸時間，運輸距離，選擇最佳行車路線。對入模的混凝土溫度進行控制。】

在施工中控制混凝土的澆筑質量，澆筑強度，合理配備施工機械，施工人員，按照施工方案嚴格落實。【增加抗裂的鋼筋網，在結構中預設溫度傳感器，應力傳感器】。

在施工后控制混凝土的養護，嚴格按照施工后養護方案進行，落實監測，養護協調，控制混凝土內部溫差，外部溫差，保證降溫梯度。