大体积混凝土温度及干缩裂缝控制分析

某电厂土建工程建筑面积12000平方米，其中烟囱混凝土体积为3600立方米左右，汽机基础混凝土体积为1800立方米左右，其余设备基础混凝土量也相当大，设计强度等级均为C30，项目部在大体积混凝土施工上，严格抓好温度及干缩裂缝的防治，首先控制材料的质量和混凝土配比，重点控制施工各阶段的温度。主要措施如下：

一、把好材料选定关

本工程采用低水化热325号矿渣硅酸盐水泥，在泵送允许的情况下，选择粒径较大的5.0～31.5毫米碎石，砂子为含泥量不小于3%的中砂。为了满足和易性，减缓水泥早期水化热和推迟并降低温度峰值的要求，采用高效缓凝型减水剂，要求混凝土的初凝时间为12小时。我们在混凝土中掺加微膨胀剂，通过微膨胀剂的膨胀作用，使混凝土受到钢筋的约束，产生预压应力，从而抵消混凝土降温过程中产生的拉应力，控制混凝土结构裂缝的产生。掺加的微膨胀剂或复合型膨胀材料，一般膨胀率在0.03%～0.05%之间。

二、混凝土材料最佳配合比设计

对混凝土材料进行试配，达到最佳配合比。(1)在征得设计单位和满足施工荷载要求的前提下，混凝土配合比设计时，尽量利用混凝土60天或90天的后期强度，以满足减少水泥用量和水化热的产生；(2)混凝土配合比，一般要求水泥用量不宜过小，含掺合料应≥320kg/m3，水灰比≤0.5，砂率应控制在35%～45%。坍落度为100～140毫米。严禁现场随意加水增大坍落度。

三、混凝土的浇筑

采用斜面分层浇筑，浇筑坡度为1∶8，每层浇筑厚度为400毫米，每个浇筑点配备3台插入式振捣器。振捣上层混凝土时，要插入下层混凝土内50毫米左右。浇筑时，混凝土表面泌水要及时排除，在侧模底部垫层上设排水孔，引水至排水沟、集水井后抽掉。为了防止混凝土表面因砂浆过多出现干缩裂缝，浇筑完的混凝土表面应加一层洁净石子，并增加压面的数量。采用二次振捣，增加混凝土表面密实度，减少可能出现的裂缝。为降低混凝土的温度，混凝土的入模温度应控制在15℃左右。

四、混凝土的养护

混凝土浇筑完毕，按标高找平，用木杠刮平；初凝前，用铁磙子碾压二遍，再用木抹子搓平；表面干硬后，计算确定养护厚度，紧贴混凝土铺一层塑料布，以防止混凝土表面水分散失；经计算，尚须覆盖保温材料时，应按要求覆盖，并控制混凝土内、外温差在25℃范围内；最后覆盖一层塑料布，将混凝土隔风，控制混凝土的降温梯度在1.5℃左右。

五、混凝土模板的拆除

当混凝土冷却到其内部温度与室外最低温差小于25℃后，方可拆除模板和保温层。拆模后，当混凝土与外界温差大于25℃时，混凝土表面应临时覆盖保温材料，使其缓慢冷却。

六、施工阶段裂缝的控制

1、控制温度作用产生裂缝。混凝土中的水泥在硬化过程中要放出大量的水化热，明显地提高了混凝土的内部温度，可引起混凝土的温度裂缝。混凝土越厚，内部热量越不易散失，产生的温度裂缝也逐渐变大，裂缝甚至贯通。大体积混凝土前3d的养护温度要低些，控制好不同阶段的保温养护温度。

2、控制干缩裂缝。混凝土浇注后及早养护。当混凝土初凝时，在混凝土表面浇水养护，水量随混凝土强度增长逐渐加大；混凝土终凝时，表面宜蓄水养护，养护时间约需3天，浇水养护仍需14天。另外，要适时搓毛抹压。

3、大体积混凝土原材料质量控制。(1)降低混凝土用水量，严格控制水灰比，或加减水剂保持水灰比不变，满足其流动性、保水性，从而避免分层收缩裂缝的产生。(2)骨料的质量控制，细骨料尽量用干净的中粗砂。粗骨料采用5~40毫米颗粒级配的石子，含泥量控制在1.5%以下，可降低水化热，收缩变形也小。

4、掺合料及外加剂的使用。掺粉煤灰可以提高混凝土的和易性，大大改善混凝土工作性能和可靠性，同时可节约水泥，降低水化热。加适量的木钙减水剂，也可减少拌和用水及节约水泥，从而降低水化热；加膨胀剂则可防止混凝土的初始裂缝。

5、裂缝的补救措施。大体积混凝土裂缝应及时采取补救措施，防止裂缝逐渐扩大贯通。对混凝土的自然断开面进行小心轻凿，凿去松动的混凝土，露出粗骨料的50%，用气囊吹净表面，然后用清水冲洗，在上面重新浇筑混凝土。

6、混凝土质量控制措施。 (1)粗骨料碎石、卵石均可，应采取连续级配。大体积混凝土多采用泵送混凝土(泵管直径为150毫米)。碎石最大粒径为40毫米，卵石最大粒径为50毫米。(2)细骨料宜选用中砂或粗砂，其强度模数以2.70~3.10为宜；(3)混凝土中掺人粉煤灰量应为水泥用量的15%～20%。可取代10%～15%的水泥；(4)宜在混凝土掺入适量的缓凝型减水剂。混凝土初凝时间控制在8小时，终凝时间在12小时为宜。

7、控制混凝土的出机温度和浇注时温度。(1)控制出机温度。混凝土出机温度影响大的是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。在气温较高时，砂石堆应设遮阳棚，并喷冷水降温。拌合用水可加冰，使水温度控制在5℃，混凝土出机温度应控制在18~20℃为宜；(2)控制浇注温度。应调整施工时间，尽量选择低温及夜间施工；考虑到冷量损失在浇注过程中影响较大，因此要加快运输，缩短浇注时间。

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