雹蚕譬翟匿 曼 星 璺量 △ £ 星 基 文◎ 李剑飞(内蒙古蒙泰煤电集团有限公司 内蒙古鄂尔多斯) 摘要:实践经验表明,现有大体积混 凝土结构的裂缝,绝大多数是由温度裂缝原 因而产生的。防止产生温度裂缝是大体积混 凝土研究的重要课题,我国自20世纪6o- ̄代 开始进行研究,目前已积累了很多成功的经 菌 大体积混凝土温度裂缝控制措施研究 混凝土垫层时,可在接触面上设置滑动层。 中通冷风预冷,再加上冰屑拌合,可使混凝 滑动层的作法有:涂刷两道热沥青加铺一层 土的出机温度达N7℃的要求。关于混凝土浇 沥青油毡,或铺设1O~20mm厚的沥青砂,或 筑温度的控制,我国有些规范中提出不得超 铺设50ram的砂或石屑层等。 过25℃,否则必须采取特殊技术措施。如采 3、材料选用措施 用水管冷却。 ②混凝土的浇筑方案 验。本文通过设计措施、材料控制措施和施 3.1水泥品种选择和用量控制 工措施三个方面的研究来对大体积混凝土裂 大体积混凝土结构引起裂缝的主要原 缝进行有效控制。工程实践表明是行而有效 因是:混凝土的导热性能较差,水泥水化热 混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或 推移式连续浇筑[4]。为了有效降低大体积混 的。 的大量积聚,使混凝土出现早期温升和后期 关键词:大体积混凝土;裂缝控制措施 温降现象。因此,控制水泥水化热引起的温 1、引言 升,即减少混凝土内外温差,对降低温度应 在结构工程的设计和施工中,对于大体 力,防止产生温度裂缝将起到十分重要的作 积混凝土结构,为防止其产生温度裂缝,除 用。采用中热或低热的水泥品种;充分利用 要在施工前进行认真温度计算外,还要做到 混凝土的后期强度,减少水泥用量。 在施工过程中采取一系列有效的技术措施。 3.2掺 口夕 口料 根据我国的大体积混凝土旌工经验,应着重 大体积混凝土一般体积都较大,其主要 从控制混凝土温升、延缓混凝土温降速率、 特征:结构厚、混凝土量大,水泥水化热使 减少混凝土收缩变形、提高混凝土极限抗拉 结构产生温升和收缩变形,因此混凝土裂缝 强度等方面采取技术措施。以上各项技术措 控制是一个十分关键的技术。混凝土中常用 施并不是孤立的,而是相互联系、相互制约 的外加料主要是外加剂和掺合料。 的。因此,设计和施工中必须结合实际、全 ①减水剂和膨胀剂的选择[3] 面考虑、合理采用,才能受到良好的效果。 要提高混凝土的强度,掺高效减水剂是 2、设计措施 很有效的措施。但是,掺高效减水剂的混凝 ①后浇带的设计原则 土拌合物凝结时间可稍许提前并且塌落度损 后浇带的设置、施工,目前规范规定 失较快。因此,大体积混凝土施工时宜使用 不很详细[1~2]。设计中当地下地上均为现 缓凝型高效减水剂。我国混凝土的膨胀剂种 浇结构时,“后浇带”应贯穿地上、地下结 类大致可分为硫铝酸盐系列膨胀剂、氧化钙 构,遇粱断梁,遇墙断墙,遇板断板,在设 系列膨胀剂及氧化镁系列膨胀剂等。国内混 计中应注明“后浇带”尽量设在粱或墙中内 凝土工程中最为常用的膨胀剂是硫铝酸盐系 力较小的位置 在正常旌工条件下,后浇带 列膨胀剂,其中UEA系列膨胀剂占总膨胀剂量 的间距为2O~30m。后浇带的宽度考虑施工方 的80%。它可与水泥反应生成钙矾石等膨胀组 便及避免应力集中,一般设置为700 lO00mm 份,在条件下补偿体系的体积收缩,并 左右。 提高密实性。 ②钢筋的合理配置 ②外掺料 在构造方面进行合理配置钢筋,对提 国内当前用的掺合料主要是粉煤灰。由 高混凝土的抗裂性有很大作用。工程实践证 于混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后, 明,当混凝土墙板的厚度为400 ̄600mm时, 不但能代替部分水泥,可改善混凝土拌合物 采取增加配置构造钢筋的方法,可使构造钢 的流动性,粘聚性,保水性和可泵性。对早 筋起到温度筋作用,能有效地提高混凝土的 期抗裂要求较高的混凝土,粉煤灰掺量不宜 抗裂性能。配置的构造钢筋应尽可能采用小 太多。宜在10~l5%以内。 直径、小间距,例如配备直径6~14mm,间距 3.3粗、细集料的选择 控制在1O0~150mm。按全截面对称配筋是最 结构工程的大体积混凝土,宜优先选 合理的,这样可以大大提高抵抗贯穿性开裂 择以自然连续级配的粗料配制,这种连续级 的能力。若进行全截面对称配筋,配筋率应 粗集料配制的混凝土,具有较好的和易性、 控制在0.3%~0.5%之间。 较少的用水量、节约水泥量、较高的抗压强 ③避免应力集中 度等优点。在选择粗集料粒径时,可根据施 在结构的孔洞周围,变断面转角部位, 工条件,尽量选用粒径较大、级配良好的石 转交处等,由于温度变化和混凝土收缩,会 子。大体积混凝土的细集料,以采用优质的 产生应力集中而导致混凝土裂缝。为此,可 中、粗砂为宜,细度模数宜在2.6~2.9范围 在空洞四周增配斜向钢筋、钢筋网片;在变 内。在满足混凝土可泵性的前提下,尽可能 断面处避免断面突变,可作局部处理使断面 选用较小的砂率。在大体积混凝土施工中, 逐渐过渡,同时增配一定量的抗裂钢筋,这 石子的含泥量不得大于1%,砂的含泥量不得 对防止裂缝产生是有很大作用的。 大于2%。 ④滑动层的设置 4、施工措施 为了减小混凝土由于边界存在约束而产 ①控制混凝土出机温度和浇筑温度 生温度应力,在与外约束的接触面上全部设 对混凝土出机温度影响最大的是石子 置滑动层,则结构计算长度可折减约一半。 的温度,砂的温度次之,水泥的温度影响最 为此,在遇到约束强的岩石类地基、较厚的 小。在拌合前用冷水冲洗粗集料,在储料仓 136 凝土的内外温差,在大体积混凝土施工过程 中常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层 浇筑和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目 前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3 种浇筑方案。当采用泵送混凝土时,混凝土 的摊铺厚度不大于600mm;当采用非泵送混凝 土时,混凝土的摊铺厚度不大于400mm。对于 工程量较大、浇筑面积也大、一次连续浇筑 层厚度不大(一般不超过3m),且浇筑能力 不足时的混凝土工程,宜采用推移式连续浇 筑法。 ③混凝土的拌制、运输 必须满足连续浇筑施工以及尽量降低 混凝土出罐温度等方面的要求。当炎热季节 浇筑大体积混凝土时,混凝土搅拌场、石 骨料采取遮阳、降温措施:当采用自备搅拌 站时,搅拌站应尽量靠近混凝土浇筑地点, 以缩短水平运输距离;当采用泵送混凝土施 工时,混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输 车。混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土 连续浇筑的要求。 ④混凝土的保温养护 在每次混凝土浇筑完毕后,应及时按温 控技术措施的要求进行保温养护,控制降温 速度,使之小于1.5℃/d;保温养护的持续时 间,不得少于l5天。保温覆盖层的拆除应分 层逐步进行:保温养护过程中,应保持混凝 土表面的湿润。施工人员应根据事先确定的 温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑 后的养护措施。在大体积混凝土保温养护过 程中,应对混凝土浇筑块体的内外温差和降 温速度进行监测,根据这些实测结果调整保 温养护措施以满足温控指标的要求。 5、结语 导致裂缝的主要原因是由于水泥水化热 升高使混凝土温度变化产生温度应力造成大 体积混凝土产生裂缝。本文分析裂缝影响因 素,并从设计、材料、施工、监测等方面总 结出大体积混凝土温度裂缝的控制方法。 参考文献: f1】 混凝土结构设计规范》6B5001 0— 2002 【2] 高层建筑混凝土结构技术规程》 jGl 3-2002 【3】安明,刘英明,娄林格.混凝土膨胀剂 的研究与应用[J].建筑技术开发,2001.6. [4】龚仕杰.混凝土工程施工新技术( M].北京:中国环境科学出版社,1995.156.