摘要：本文主要對(duì)大體積混凝土裂縫生產(chǎn)的原因進(jìn)行分析，對(duì)大體積混凝土原材料的選用進(jìn)行分析，并提出預(yù)防大體積混凝土澆筑過程中施工技術(shù)措施。
　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土；原材料分析；施工技術(shù)措施
　　大體積混凝土裂縫的控制是比較復(fù)雜的施工技術(shù)，迄今對(duì)于大體積混凝土的溫度變化和溫度裂縫產(chǎn)生規(guī)律性，還缺乏系統(tǒng)的研究對(duì)于混凝土的溫度及溫度應(yīng)力還不能精確計(jì)算。
　　廈門大洋雅苑工程位于思明區(qū)仙岳路上。由廈門中合現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。該工程地下兩層，其底板總長(zhǎng)200.3m，總寬145m，底板厚大約1m左右，承臺(tái)混凝土厚度為4m，混凝土等級(jí)C45、P12，混凝土總量為6300m3。要求一次性澆筑完畢，屬于大體積混凝土，要求控制溫度裂縫和干縮裂縫、降低水化熱，確保工程質(zhì)量，因此施工技術(shù)難度極高。
　　一、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析
　　1、裂縫的成因
　　混凝土硬化后及使用過程中，受外界因素的影響而產(chǎn)生的變形主要有：溫度變形、濕脹干縮變形、荷載作用下的變形、塑性收縮變形和自干收縮變形等。
　　（１）溫度變形
　　混凝土的溫度變形主要由兩部分組成：在混凝土硬化過程中，由于水泥的水化熱產(chǎn)生大量熱量，大體積混凝土內(nèi)部散熱較慢而使其溫度升高，產(chǎn)生內(nèi)外溫差，內(nèi)部混凝土膨脹，而外部混凝土散熱快，水分蒸發(fā)溫度降低而收縮，形成表面裂縫；由于環(huán)境溫度的變形，根據(jù)混凝土熱脹冷縮的性質(zhì)，在溫度下降后混凝土必將產(chǎn)生收縮而產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土將產(chǎn)生裂縫。
　　（２）干縮變形
　　混凝土的干縮變形是由于混凝土中水分蒸發(fā)而引起的。當(dāng)混凝土在空氣中硬化時(shí)，其中的水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，使水泥石中的膠凝體逐漸干燥而產(chǎn)生收縮，從發(fā)明獎(jiǎng)產(chǎn)生干縮變形。在混凝土受到某種約束的情況下，干縮變形會(huì)出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，特別是在初凝階段，由于混凝土抗拉強(qiáng)度非常低，容易引起混凝土開裂。
　　（３）荷載作用下的變形
　　在荷載作用下，當(dāng)構(gòu)件截面產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，會(huì)引起拉伸變形；當(dāng)構(gòu)件截面產(chǎn)生壓應(yīng)力時(shí)，會(huì)引起壓縮變形。當(dāng)截面上的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
　　（４）塑性收縮
　　混凝土初凝之前出現(xiàn)泌水和水分蒸發(fā)，引起失水收縮此時(shí)骨料與水泥之間也產(chǎn)生不均勻的沉降變形，它發(fā)生在混凝土終凝之前的塑性變形，故稱為塑性收縮。其收縮量可達(dá)1%左右表面失水大都能導(dǎo)致混凝土塑性收縮而發(fā)生表面裂縫。
　　（５）自干收縮
　　密封的混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度隨水泥水化的進(jìn)展而降低，稱為自干燥。自干燥造成毛細(xì)孔中的水分不飽和而產(chǎn)生負(fù)壓，因而引起混凝土的自生收縮。
　　二、大體積混凝土施工技術(shù)措施
　　1、施工技術(shù)方案的可行性
　　廈門大洋雅苑工程基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C45、P12，混凝土強(qiáng)度等級(jí)和抗?jié)B等級(jí)均較高，因此單方混凝土水泥用量較大，給水貨熱控制帶來(lái)一定的技術(shù)難度。根據(jù)省內(nèi)外眾多工程大體積混凝土施工成功案例，結(jié)合對(duì)外加劑在工程應(yīng)用中收集的技術(shù)數(shù)據(jù)，提出本工程地下室超厚基礎(chǔ)承臺(tái)大體積混凝土采用AEA膨脹劑、TW-10泵送劑和粉煤灰三摻施工技術(shù)方案，同時(shí)提出在施工高性能混凝土過程中使用低水化熱水泥，進(jìn)行水化熱溫控監(jiān)測(cè)，混凝土表面覆蓋保溫、內(nèi)部引導(dǎo)管降溫等技術(shù)措施。
　　2、混凝土原材料
　　（１）水泥的選擇
　　由于水泥新標(biāo)準(zhǔn)修訂后，為達(dá)到早強(qiáng)、高強(qiáng)要求，水泥含堿量越來(lái)越高，細(xì)度越來(lái)越細(xì)，含堿量高易引起混凝土的耐久性差，細(xì)度大易造成混凝土施工中產(chǎn)生浮漿而出現(xiàn)表面龜裂，同時(shí)也增大水化熱。通過試驗(yàn)及對(duì)技術(shù)數(shù)據(jù)的分析，本工程采用“天宇牌”P.S42.5水泥，無(wú)論是早期還是總水化熱都是最低的，這對(duì)于控制混凝土的溫升是十分有益的。
　　（２）骨料選擇
　　混凝土中采用吸水率較大骨料，干縮較大骨料含泥量較多時(shí)，會(huì)增大混凝土的干縮性，骨料粒徑較大，級(jí)配良好時(shí)。由于能減少混凝土中的水泥漿用量，則混凝土干縮率較少，本工程選用漳州龍海九江砂及化崗巖碎石。
　　
　　
　　（３）粉煤灰摻合料
　　粉煤灰的水化熱遠(yuǎn)少于水泥，摻加粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱，另外，優(yōu)質(zhì)粉煤灰的需水量少，可降低混凝土單方用水量和水泥用量，還可以減少混凝土自身體積收縮有利于防裂。本工程選用漳州后石電廠Ⅱ級(jí)煅燒灰。
　　
　　（４）外加劑
　　AEA膨脹劑摻入膨脹混凝土中，水化后生成大量膨脹性結(jié)晶水化物—水化硫鋁酸鈣，使混凝土產(chǎn)生適度膨脹，在鋼筋和鄰位約束下，在結(jié)構(gòu)中建立0.2~0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，這一壓應(yīng)力可大致抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力，從而防止或減少混凝土收縮開裂，并使混凝土致密化，提高了結(jié)構(gòu)的防滲能力，達(dá)到結(jié)構(gòu)自防水能力，同時(shí)有效控制了混凝土的裂縫產(chǎn)生。
　　TW-10高性能泵送劑是解決混凝土可泵性的一種良好外加劑，具有高減少、緩慢、增強(qiáng)、保塑等性能。該泵送劑摻入混凝土中，良好的減水作用能減少單方用水量和單方水泥用量，同時(shí)降低了水化熱；良好的緩凝作用，延緩了混凝土水化放熱溫峰產(chǎn)生，使水化放熱溫峰平緩；良好的保塑作用，提高了混凝土和易性，減少了混凝土坍落度損失，滿足泵送施工要求。
　　（５）配合比設(shè)計(jì)
　　在對(duì)混凝土用原材料優(yōu)選的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的混凝土配合比設(shè)計(jì)對(duì)保證混凝土質(zhì)量起了一種十分重要的作用，針對(duì)本工程基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C45、P12要求進(jìn)行試配，確定配合比設(shè)計(jì)：
　　
　　三、施工技術(shù)措施
　　1、溫控措施
　　在基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土施工中，控制混凝土中心溫度與表面溫度之差是非常重要的。采用普通混凝土，溫差控制在25°C之內(nèi)，否則往往因溫差應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。而采用膨脹劑補(bǔ)償收縮混凝土，這個(gè)溫差可放寬至30~35°C。
　　由于本工程承臺(tái)混凝土厚度達(dá)到4m，內(nèi)部水化熱不易散發(fā)，經(jīng)測(cè)算承臺(tái)內(nèi)部混凝土溫度將達(dá)到90°C，如果僅采用表面覆蓋保溫材料來(lái)控制內(nèi)表溫差，將導(dǎo)致保溫時(shí)間過長(zhǎng)延誤工期且控制效果較差，并影響混凝土質(zhì)量，因此采用“內(nèi)降外保“方案來(lái)控制混凝土的溫度，在承臺(tái)混凝土的內(nèi)部應(yīng)預(yù)埋冷卻水管，然后通水，加快內(nèi)部熱量散發(fā)，從而提高面層混凝土的溫度，內(nèi)降外保相結(jié)合，即可有效地控制承臺(tái)混凝土的內(nèi)表溫差，確保混凝土不致產(chǎn)生溫度裂縫。本工程在承臺(tái)范圍內(nèi)共垂直埋設(shè)12根測(cè)桿，每個(gè)測(cè)桿沿承臺(tái)的厚度均設(shè)置6個(gè)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)在混凝土外部設(shè)置氣溫、水溫等輔助測(cè)點(diǎn)5個(gè)，共58個(gè)工作測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：
　　（１）混凝土澆筑溫度為17~22°C，施工養(yǎng)護(hù)期間室外日平均氣溫18.3~27.5°C。
　　（２）大承臺(tái)臺(tái)h=3.2m區(qū)域混凝土內(nèi)部最高溫度為71.7°C，面層混凝土最高溫度為65.0°C，底層混凝土最高溫度為52.0°C，井坑周邊h=6.75m區(qū)域混凝土內(nèi)部最高溫度為75.9°C，面層混凝土最溫度為61.8°C，底層最高溫度為52.0°C。由于本工程采取了在承臺(tái)百度中央預(yù)埋冷卻水管的內(nèi)部降溫措施，削減了中心混凝土的溫升，混凝土內(nèi)部的最高溫度均出現(xiàn)在”中上部位“。
　　（３）由于承臺(tái)厚度較大，在混凝土澆筑期間，受“澆筑時(shí)間差”的影響，當(dāng)面層混凝土的內(nèi)表溫差期內(nèi)超過25°C。但在面層覆蓋保溫材料之后，該溫差很快便降到25°C以內(nèi)。在養(yǎng)護(hù)期間，承臺(tái)混凝土的內(nèi)表溫差均控制在25°C以內(nèi)。
　　（４）監(jiān)測(cè)結(jié)果后經(jīng)檢查，監(jiān)測(cè)區(qū)域未見溫度裂縫。
　　2、保溫措施
　　（１）外部保溫在承臺(tái)混凝土表面覆蓋1~2層干草袋進(jìn)行保溫，同時(shí)在大承臺(tái)上方搭蓋防雨保溫棚，在承臺(tái)四周點(diǎn)鎂鎢燈，以提高面層混凝土溫度。
　　（２）內(nèi)部降溫在承臺(tái)厚度中央層預(yù)先埋設(shè)冷卻水管網(wǎng)，在混凝土澆搗及養(yǎng)護(hù)期間持續(xù)通水降溫，從而削減內(nèi)部混凝土溫升。
　　（３）保溫適時(shí)在承臺(tái)混凝土上表面澆水，盡可能使混凝土表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)。
　　3、混凝土澆筑
　　（１）對(duì)到場(chǎng)的每車混凝土均要求測(cè)定坍落度、溫度、觀察其和易性，不得存在離析、泌水、粘結(jié)、分層等現(xiàn)象，混凝土檢查不合格要堅(jiān)決退場(chǎng)。
　　（２）混凝土的振搗嚴(yán)格按照施工操作規(guī)程進(jìn)行、振搗棒要快插慢撥，掌握好振距，不能漏振、欠振和過振，以混凝土表面出現(xiàn)浮漿和不再沉落為準(zhǔn)。
　　（３）加強(qiáng)新澆混凝土表面的保護(hù)，應(yīng)及時(shí)清除混凝土表面泌水，當(dāng)混凝土表面開始收縮即開始初凝（不再泛現(xiàn)水的光澤）時(shí)，宜進(jìn)行二次抹面壓光，并用森朩搓搓毛，清除混凝土表面的塑性裂縫。完成搓壓后立即覆蓋塑料布保水保溫，隨后覆蓋保溫材料進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期。
　　（４）混凝土澆筑完成24h內(nèi)，嚴(yán)禁上人踩踏，澆筑完成36h內(nèi)，除檢測(cè)測(cè)溫設(shè)備及覆蓋保溫外，不得上人踩踏，且不得堆放施工材料。
　　4、混凝土澆筑后的保溫保濕養(yǎng)護(hù)
　　在大體積混凝土施工中，良好的保溫保濕養(yǎng)護(hù)對(duì)于減少混凝土的收縮、控制內(nèi)外溫差、減少自約束應(yīng)力、充分利用混凝土的松馳效應(yīng)具有重要作用。在二次抹壓后立即覆蓋一層不透水、氣的塑料薄膜和兩層保溫材料草袋，并應(yīng)保持塑料薄膜內(nèi)有凝結(jié)水，確保混凝土始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，草袋的層數(shù)根據(jù)測(cè)溫溫差情況隨時(shí)增減，養(yǎng)護(hù)時(shí)間進(jìn)行14天，嚴(yán)格控制混凝土內(nèi)、表面差和表、外溫差不超過25°C，混凝土的降溫速率控制在1.5°C/d以內(nèi)。
　　四、結(jié)束語(yǔ)
　　1、大體積混凝土施工技術(shù)難點(diǎn)在于防裂、重點(diǎn)在于采取科學(xué)防裂技術(shù)方案。
　　2、大體積混凝土產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的原因是眾多的，關(guān)鍵是嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量，重中之重是選好外加劑并做好混凝土配合比設(shè)計(jì)，在滿足強(qiáng)度的前提下，嚴(yán)格控制水泥用量，選用低水化熱水池是控制混凝土裂縫的有效途經(jīng)，摻用膨脹劑和粉煤灰，可抵消混凝土冷縫和干縮裂縫。
　　3、做到覆蓋保溫，嚴(yán)格控制混凝土內(nèi)外溫差，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)。