试论在大体积混凝土中掺加毛石的基本要求
1.大体积混凝土产生裂缝的原因分析
大体积混凝土由于体积庞大．需用大量混凝土进行浇筑，而混凝土在凝结硬化过程中，由于水泥的水化作用，会释放出大量水化热来，这些水化热又不可能从结构构件(如设备基础、筏板基础、拦洪坝等)有限的表面很快散发出去：水化热的不断积聚，导致混凝土内部温度越来越高，与周围环境气温形成较大温差，使混凝土内部产生较大的温差应力：当温差应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝上就会产生裂缝。其次，混凝土在硬化过程中。由于其中的游离水不断蒸发，导致其产生收缩应力和收缩变形：当收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，也会在混凝土内部产生裂缝：温差应力和收缩应力叠加的结果，必然会加剧大体积混凝土内部及表面不规则裂缝的发生。以上就是大体积混凝土产生裂缝的主要原因。除此之外．当然还有水泥品种的选择、砂石骨料本身质量、含泥量、颗粒大小和级配问题，以及混凝土浇筑方法、养护方法及养护时间等问题。这些问题如果处理不当，也会使大体积混凝土内部和外表出现裂缝。
2.减少大体积混凝土裂缝的有效措施
针对上述造成大体积混凝土产生裂缝的两大主要原因：水泥水化热和混凝土硬化过程中的收缩变形．我们可以这样来设想：如果我们选择水化热较低的水泥来拌制混凝土．不就可以大大减少混凝土中水化热的积聚和温升了吗?如果我们在不降低混凝土的设计强度等级和耐久性要求的前提下．最大限度地减少水泥混凝土浇筑量，不就可以从总体上减少混凝土在凝固硬化时所发生的体积收缩值r吗?这两种做法综合起来．不就可以最大限度地减少大体积混凝土的裂缝出现了吗?不仅如此．这样做的结果，还可以减少许多混凝土用量，既节约了资源，又可降低工程成本，完全符合国家住房和城乡建设部积极倡导的“节能减
排．全面推行建筑节能．走可体积混凝土施工中．除持续发展道路”基本方针。这就是我们现在要论述的：在大了选用水化热较低、水化速度较慢的矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥来拌制混凝土外．在大体积混凝土浇筑时．按规定方法将符合质量要求的大毛石掺加进去．再按操作规范规定进行振捣、养护和测温就可以了。我们把这种混凝土称为毛石混凝土。
3.浇筑毛石混凝土的基本要求
3．1对材料的要求。①选用坚硬、无裂缝、无夹杂物和风化层、表面无藓苔的毛石(或大卵石)，其抗压强度不低于30MPa，石块粒径应不小于15cm。但不得大于浇筑部位最小厚(宽)度的1/3且不大于30cm。毛石(大卵石)的总掺加量不得超过大体积混凝土总体积的25％；条状、片状毛石(卵石)不得使用；毛(卵)石使用前必须将表面污泥冲洗干净。②选用强度等级为42．5的低水化热且安定性合格的矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥来拌制大体积混凝土．同时．在配合比中掺加不超过水泥重量l 5％的二级粉煤灰．以提高其施工性能和后期强度。③选用质地坚硬、含泥量小于l％的洁净中粗砂为细骨料．质地坚硬、含泥量小于1．5％的洁净碎石或卵石为粗骨科，其粒径为5—30mm，连续级配。④选用洁净的饮用水(自来水、河水)或天然水(雨、雪水)作拌和水．忌用海水、工业废水和生活污水作拌和水。
3．2混凝土浇筑和填石方法。大体积混凝土浇筑时应采用降低混凝土人模温度来控制其温升和收缩变形，就是尽量避免在炎热夏、秋季的烈日下浇筑混凝土．当无法避免时，可用掺加碎冰块的拌和水拌制混凝土．且事先对毛石或大卵石用冷自来水(或地下水)喷淋降温。①浇筑混凝土时．先在底部浇筑约25cm厚混凝土垫底．以免毛石与混凝土垫层直接接触，随后用人工按梅花状铺放毛石．铺放时毛石(大卵石)大面朝下、小面朝上，为保证每块毛石均被混凝土包裹住，摆放时毛石间距不得小于15cm．毛石距模板或坑槽边的距离
也不得小于20cm．且毛石不得触碰混凝土中的钢筋或预埋铁件。②铺放毛石后随即浇筑混凝土．使其覆盖住毛石约40cm．均匀振捣后再铺放第二层毛石。振捣时．振捣棒应快插慢拔，掌握好每个插点的振捣时间，不可过短(欠振)或过长(过振)，以10一15秒为宜；振捣时振动棒不得触碰毛石、钢筋、预埋件、模板和坑槽壁；最后一层毛石顶面要保持有不少于10cm的混凝土覆盖层予以保护。
3．3混凝土测温方法。为在毛石混凝土浇筑后与外界的温差控制在25℃之内．以避免发生温差裂缝，可根据大体积混凝土平面形状及厚度，按梅花状．分上、中、下三层设置测温孔。测温孔采用φ48mm×3．5mm钢管制作，管底用钢板焊死、封严，钢管长分别为混凝土厚一lOOmm、1/2混凝土厚和lOOmm，分别用于测量大体积混凝土下、中和上三部位的温升情况。混凝土浇筑完6小时后开始测温并做好记录(附测温点平面布置图和测温点点号)。测温时间间隔为：前5天每隔2小时测一次温．并记录；后5天每隔4小时测一次温，并记录。直至混凝土内部温度与表面温度之差在25℃左右时，停止测温。
3．4大体积混凝士养护方法。毛石混凝土初凝后，如是夏秋季．应及时覆盖双层塑料薄膜(或彩条布)．防止表面水分和水化热散发过快而引发温差和收缩裂缝。两天后在大体积混凝土表面四周，用低强度等级砂浆砌筑两皮粘土砖作围挡．待砂浆终凝后向围挡内放水(约8cm高)进行保湿、保温养护；如是冬春季，则应在混凝土初凝后立即覆盖塑料薄膜和草帘(或稻草、锯末)进行保湿、保温养护。草帘(或锯末)厚度根据当天室外气温情况予以增减．以确保混凝土内部与表面温差不超过25℃为宜。养护期为10～14天。
3．5预埋钢管降温法和测温孔封堵．前述用冷自来水对大毛石或大卵石喷淋降温和覆膜、加盖草帘或蓄水保湿、保温养护大体积毛石混凝土的方法适用于其厚度不超过2m时：当厚度大于2m时，应采用在混凝土内部按适当间距预埋管径约50mm的钢管．用循环冷水进行内部降温的方法．可有效控制混凝土内部最高水化热积聚温度不超过70％。当混凝土
内外温差稳定在25℃左右时。就可停止冷水循环．并将管内冷水排尽．连同测温孔一起，用压力泵将不低于C30的细石混凝土压入预埋钢管和测温孔内，将它们封闭，并继续养护至规定养护期．
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