摘要：介紹了大體積混凝土的裂縫控制原理，施工配合比設計，溫控技術措施，溫度監測技術，以及施工中注意的問題

　　關鍵詞：大體積混凝土,配合比,溫度控制,監測,技術裂縫

　　工業與民用建筑結構中，大體積混凝土是指厚度大于或等于15m，長、寬較大，施工時水化熱引起混凝士內的晟高溫度與外界溫度之差不低于25℃的混凝土結構，一般多為建筑物、構筑物的基礎，如高層建筑中常用的整體鋼筋混凝土箱形基礎、高爐轉爐設備基礎等。

　　在大體積混凝土結構施工過程中，由于水泥水化熱引起的澆筑混凝士內部溫度和溫度應力的劇烈變化，會導致混凝土出現裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水泥水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的里外溫差及降溫速度，實施溫度監測是施工技術的關鍵。

　　1 科學進行混凝土裂縫控制

　　大體積混凝土的裂縫控制是指杜絕有害裂縫，同時減少或避免不影響使用的混凝土表面裂縫。裂縫控制原理是：降低混凝土外約束與非線性降溫和收縮所產牛的拉應力，提高混凝土相應齡期的抗拉強度和極限拉伸，以確保抗裂安全度要求。裂縫控制方法采取溫差與溫度應力雙控制方法，避免結構物出現溫度裂縫，同時調整混凝十表面濕度以防止表面干縮裂縫。結構裂縫產生的主要原因是降溫和收縮。任一降溫差包含水化熱引起的溫差和收縮當量溫差，又都可以分解為均勻降溫差和非均勻降溫差兩類。前者產生外約束力，它成為貫穿性裂縫的主要原因;后者引起自約束力，形成表面裂縫;只有同時控制好這兩類降溫差，才能減小和避免裂縫的產生。

　　2 合理設計施工配合比

　　大體積混凝土結構水泥在水化過程中產生較多的熱量，引起混凝土急劇升溫，內外溫差增大，形成內約束，產生溫度應力引起裂縫。由于大體積混凝土各項指標要求較高，并普遍采用泵送混凝士.因此合理設計配合比是控制混凝土內部絕熱溫升及混凝土內外溫差的基礎工作。在配合比設計過程中應綜合考慮采取以下措施：

　　(1)選用中低水化熱水泥，可使水泥在拌和過程中水化熱釋放較小，顯著減少混凝土升溫，如選用礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質硅酸鹽水泥、普硅非早強型水泥。充分利用混凝土后期強度，減少每立方米混凝土中水泥用量。

　　(2)采用混凝土雙摻技術，即在混凝土中加入優質粉煤灰，摻入量一般為水泥用量的20%左右，摻入緩凝型減水劑，用量為水泥用量的1.0%左右。通過采用雙摻技術，減少水泥用量，降低水化熱并使混凝十在常溫下延長初凝時間。

　　(3)加入UEA或AEA膨脹劑，用量為水泥用量的14%左右，使混凝土在凝固過程中不產生收縮，還可以提高混凝土自防水能力。

　　(4)使用粗骨料，盡量選用粒徑較大，級配良好的粗骨料，在厚大無筋或少筋的大體積混凝土中，摻總量不超過20%的大石塊，減少混凝土的用量，以達到節省水泥和降低水化熱的目的。但應遵守以下規定：①選用無裂縫、無夾層和末煅燒的石塊，其抗壓極限強度不小于30N/m㎡，條形、片狀的石塊和卵石不宜使用。填充前，應用水沖洗干凈;②石塊的粒徑須大于15cm，但最大尺寸不宜超過30cm;③填入石塊應大面向下，均勻分布，間距應能使插入式振動棒在其中進行振搗為宜，一般不小于10cm;④為保證每一石塊均能被混凝上包裹，石塊離模板的距離不應小于15cm，亦不得與鋼筋接觸。填充第一層石塊前，應先澆筑10cm～15cm厚的混凝土，最上層石塊的表面上，必須有不小于10cm厚的混凝土覆蓋層;⑤如厚大結構分成單獨的區段澆注時，在己澆注完畢的區段的水平接縫中的石塊，應露出在區段的表面外，其露出部分約為石塊體積的1/2，以保證區段之間有較好的連接;⑥厚大體積混凝土中，允許使用卵石填充.在振動大的結構中，不應摻入石塊，若需摻時須經設計部門同意。

　　3 主要溫控技術措施

　　(1)溫差控制。合理選用溫控措施，原則是應使綜合降溫效果最好，如選擇合理的澆筑厚度。在沒有任何預冷措施時，薄層澆筑可以利用層面散熱，降低水化熱溫升1/3，而且施工容易，質量易于保證;其次，澆筑塊形狀及結構形式對溫度裂縫具有重要影響;另外，應加強對塊體或墊層面的保溫保濕，做好混凝土表面保護工作，以確保基礎底面、澆筑塊層面溫差與內表溫差值均在控制范圍內，以期達到最佳溫控效果。這里內表溫差允許值控制在30℃以內，層面溫差和基礎底面溫差均考慮在15℃～20℃范圍內。規定合理的拆模時間;當氣溫驟降時，應進行表面保溫，以免在混凝土表面產生急劇的溫度變化。如果當日平均氣溫驟降可能超過10℃，也應對新混凝土表面進行保溫。

　　(2)溫度應力控制。大體積混凝土裂縫控制的根本原則是同齡期的溫度應力(包括相應齡期混凝土收縮當量溫差產生的應力)應小于同齡期的混凝土抗拉強度，即要求進行溫度應力控制。如溫度應力超過該階段的混凝土抗拉強度，則應采取措施加強養護，減緩降溫速度，提高該齡期的混凝土抗拉強度，以控制裂縫的出現。

　　4 溫度監測技術

　　為及時掌握藹凝土內部溫度變化，便于調整養護措施，對大體積混凝土進行測溫控制。測點布置必須具有代表性，能全面反映大體積混凝土各部位的溫度變化，監測設備應運用網絡化溫度監測系統，可采用測量精度為0.2℃的數字溫度傳感器。濕度網絡化監測系統由溫度傳感器、信號測量裝置、應用軟件及計算機四大部分組成溫度網絡化監測系統。監測周期一般為30天，在監測周期的O～7天，測量系統每隔30分鐘自動測量并記錄各點溫度數據一次，在監測周期的8～14天，測量系統每隔1小時自動測量并記錄各點溫度數據一次;在監測周期的15～30天，測量系統每隔2小時自動測量并記錄備點溫度數據一次。同一測試位置上的相鄰測點間的同一時刻的溫度差值絕對值定義為溫差，監測報警溫差通常設置在25℃。所有工作測點均通過專用測試電纜與全自動微機溫度數據自動采集儀相聯結，溫度監測數據由采集儀自動處理后打印輸出并進行整理分析，溫度監測系統數據采集處理流程圖。每隔一小時，打印輸出一次每個測點的溫度及各根測桿中心與表面溫差值，作為研究調整溫控措施的依據，防止混凝上開裂。

　　5 混凝土施工過程控制

　　(1)選擇澆筑方案：①全面分層。在整個結構內全面分層澆筑混凝土，要做到第一層全部澆筑完畢，在初凝前再同來澆筑第二層，如此逐層進行，直至澆筑完成。采用此方案，結構平面尺寸不宜過大，施工時從短邊開始，沿長邊方向進行澆筑。必要時亦可從中間向兩端或從兩端向中問同時進行;②分段分層。當采用全面分層方案時，澆筑強度很大.現場混凝土攪拌機、運輸和振搗設備均不能滿足施工要求時，可采用分段分層方案。澆筑混凝土時，結構沿長邊方向分成若干段，混凝土從底層開始澆筑，進行一定距離后回來澆筑第二層，如此依次向前澆筑以上各層。分段分層澆筑方案適用于厚度不太大而面積或長度較大的結構;③斜面分層。適用于結構的長度超過厚度3倍的情況。混凝土一次澆筑到頂。由于混凝上自然而形成斜面，斜面坡度為1：3，施工時混凝土振搗丁作應從澆筑層下端開始，逐漸上移，以保證混凝土施工質量。

　　擴大澆筑面和散熱面，減少澆筑層厚度和澆筑速度，必要時在混凝土內部埋設冷卻水管，用循環水來降低混凝土溫度。

　　(2)降低混凝土的入模溫度。選擇在適宜的氣溫下澆注大體積混凝上，盡量避免在炎熱的天氣澆注大體積混凝土。氣溫較高時，可在沙、石堆場、運輸設備上搭設簡易遮陽裝置或覆蓋草包等隔熱材料，采用低溫水或冰水拌制混凝土。在混凝土入模時，采取措施改善和加強通風，加速模內熱量的散發。

　　(3)后期管理及養護=①泌水處理：大體積混凝土一般采用泵送混凝土，其流動性大，在振搗過程中.上涌的泌水和浮漿，應采取措施即時排除.必要時進行二次振搗;②表面處理：泵送混凝士流動性大，表面水泥漿較厚，故在混凝土澆筑后至初凝前，用長木尺抹平，初凝后至終凝前進行二次抹壓，使用木抹將表面小凹坑、沙漿，腳印壓平，最后使面層達到密實，最大程度減少因收水硬化產生的表面裂紋;③加強混凝土保溫、保濕養護，嚴格控制大體積混凝土的內外溫差，當設計無具體要求時，溫差不宜超過25℃，故可采用草包、爐渣、沙、鋸末、油布等不易透風的保溫材料或蓄水養護，以減少混凝土表面的熱擴散和延緩混凝土內部水化熱的降溫速率;④采取長時間的養護，規定合理的拆模時問，延緩降溫時間和速度，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。

　　6結論

　　本文對大體積混凝土施工技術控制進行了比較詳細的闡述，總結了大體積混凝土結構澆筑施工的主要控制環節.為施工技術指導提供，實際可行的技術措施。

　　參考文獻

　　1關柯，等編著《建筑施工手冊》中國建巰工業出版社

　　2王鐵夢,《工程結構裂縫控制》中國建筑工業出版社

　　3馬仲君,《樓基礎大體積混凝土抗裂分析與防裂措施》

　　4趙志縉，主編《高層建筑施工手冊》上海同濟大學出版社

　　本文選自《建筑界》。  《建筑界》雜志(月刊)，是由江蘇商報社主管主辦的省級建筑科技類學術期刊，國內統一刊號：cn32-0118，國際標準刊號：ISSN1671-9955，郵發代號：27-128。全稱：《江蘇商報•建筑界》，是中文科技期刊數據庫、維普資訊網、龍源期刊網全文收錄期刊。申報職稱，有效使用。