【正文】 第一篇：大體積砼溫度裂縫控制措施及其大體積砼溫度裂縫控制措施及其在工程施工中的運用[摘 要]在實際工程施工中，根據(jù)現(xiàn)有的理論和實踐經(jīng)驗總結(jié)出來的具體措施，可以控制和減少大體積砼溫度裂縫的發(fā)生。由于各種客觀條件的限制，采取哪些控制措施，要根據(jù)具體的實際情況決定取舍。[關(guān)鍵詞] 大體積砼 裂縫 控制措施 運用在現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑中，超長、超厚的大體積砼基礎(chǔ)已屢見不鮮，但其裂縫的產(chǎn)生時有發(fā)生。如何控制大體積砼裂縫的產(chǎn)生，是一項國際性的技術(shù)問題。根據(jù)現(xiàn)有的理論和實踐經(jīng)驗，在實際工程中，也可以控制和減少大體積砼裂縫的發(fā)生。一 大體積砼結(jié)構(gòu)溫度、收縮裂縫產(chǎn)生的原因大體積砼裂縫主要分為兩大類：一類是荷載引起的裂縫（約占20％），一類是變形（溫度、收縮、不均勻沉陷）引起的裂縫（約占80％）。由于荷載引起的裂縫通過常規(guī)的應(yīng)力計算可以得到很好控制，這里著重探討由于溫度、收縮引起的變形裂縫。在大體積砼澆筑后，由于其表面系數(shù)小，體積大，水泥的水化熱量較高，水化熱聚積在內(nèi)部不易散發(fā)，砼內(nèi)部溫度將逐漸增高，而表面散熱很快，形成較大的內(nèi)外溫差，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部產(chǎn)生拉應(yīng)力。若在砼表面附近存在較大的溫度梯度，就會引起較大的表面拉應(yīng)力，由于此時的砼的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過此時砼的極限抗拉強度，就會在砼表面形成表面裂縫。這種裂縫一般多發(fā)生在砼澆灌后的升溫階段，如果此時砼的表面不能保持潮濕的養(yǎng)護條件，則砼表面由于水分蒸發(fā)較快而使初期的砼產(chǎn)生干縮，將加劇裂縫的產(chǎn)生。砼澆灌后，由于溫升影響產(chǎn)生的表面裂縫也叫第一種裂縫。2 溫升影響產(chǎn)生的第二種裂縫是收縮裂縫。它產(chǎn)生在砼的降溫階段，即當(dāng)砼降溫時，由于逐漸散熱而產(chǎn)生收縮，再加上砼硬化過程中，由于砼內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)，以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，促使砼硬化時收縮。這兩種收縮，在收縮時受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力（拉應(yīng)力），如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時的砼極限抗拉強度，就會在砼中產(chǎn)生收縮裂縫，這種裂縫有時會貫穿全斷面而成為結(jié)構(gòu)性裂縫。大體積砼，升溫階段內(nèi)外溫差過大，會造成表面裂縫；降溫速率過大，會造成貫穿性冷縮縫。表面裂縫雖不屬于結(jié)構(gòu)性裂縫，但在砼收縮時，由于表面裂縫處斷面被削弱且存在應(yīng)力集中，促使砼收縮裂縫的開展，所以大體積砼施工中既要防止表面裂縫的產(chǎn)生，又要防止收縮裂縫的出現(xiàn)。因此，控制砼結(jié)構(gòu)澆筑實體因水泥水化熱引起的溫升、砼澆筑塊體里外溫差及降溫速度，防止砼實體出現(xiàn)有害的溫度裂縫（包括砼收縮）是施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。4 在長期的實踐中，人們發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律：① 砼強度等級越高，越易出現(xiàn)裂縫。② 泵送砼比半干性砼易出現(xiàn)裂縫，因其用水量大，粗骨料粒徑較小，水泥用量大。③ 溫差和收縮越大越容易開裂，裂縫越寬、越密； ④ 收縮和溫度變化的速度越快，越容易開裂； ⑤ 基底對結(jié)構(gòu)的約束作用越大，越容易開裂：⑥ 溫度梯度越大、承受均勻溫差收縮的厚度越小，越容易開裂；⑦ 在一般情況下，結(jié)構(gòu)的幾何尺寸越大，越容易開裂，但這也不是絕對的。二 在工程施工中控制溫度、收縮裂縫的措施實踐證明，一方面，如果將砼內(nèi)部與其表面的溫差、溫降速度控制在一定范圍內(nèi)，砼就不至于產(chǎn)生表面裂縫（我國規(guī)范確定的這個溫差限值為25℃、℃/d）；另 一方面，減小每次施工面積（設(shè)置后澆帶），減小基底對結(jié)構(gòu)的約束作用（設(shè)置可滑移墊層），加大加密配筋，均可增強砼結(jié)構(gòu)對砼收縮的抵抗作用。前一方面是施工技術(shù)人員應(yīng)解決的問題，后一方面主要由設(shè)計師根據(jù)實際情況決定。在工程施工中，溫度、收縮裂縫控制的主要任務(wù)降低砼內(nèi)部最高溫升，減少總降溫差；提高砼表面溫度，降低砼內(nèi)外溫差，減小溫度梯度；延緩砼的降溫速率，充分發(fā)揮砼的徐變特性；減少用水量，控制原材料質(zhì)量。具體措施 選用中低熱的水泥品種，從根本上減小水化熱。選擇中低熱品種水泥（普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥），優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥。水泥越細(xì)，標(biāo)號越高，其活性與強度隨之增高，帶來的副作用是砼自身收縮越大。能用低標(biāo)號的水泥，盡量不用高標(biāo)號水泥。 減少單位體積砼的水泥用量，也是減小水化熱和砼收縮的根本途徑。一般地，水泥量每增加10kg，水化熱將升高1℃?？梢酝ㄟ^以下措施減小單方砼水泥用量：① 可以不采用泵送砼時，盡量不采用泵送。② 在工期許可的情況下，經(jīng)設(shè)計人員同意，充分利用砼后期強度，用R60或R90代R28作為設(shè)計強度。③ 摻入一定比例的摻合料。砼中摻入磨細(xì)粉煤灰、礦渣粉、沸石粉、硅粉等摻合料，可以改善砼的工作性，提高可泵性，降低水化熱，增加密實度，提高砼強度和耐久性，減少砼收縮。④ 摻入高效減水劑，減少用水量，從而減少單方砼水泥用量。砼摻入減水劑，可以減少用水量，在保證水灰比不變的情況下，可以減少水泥用量，降低砼收縮。同時可減少砼中的自由水蒸發(fā)引起的收縮。⑤ 控制粗細(xì)骨料質(zhì)量。粗骨料粒徑增大，可以減少用水量和水泥用量，從而可以減少砼的自身收縮。粗骨料必須是連續(xù)級配，針片狀含量不超標(biāo)，不僅能提高砼的可泵性，還可以減少砂率及細(xì)粉料含量，達(dá)到減少砼自身收縮的目的。但粗骨料最大粒徑應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)鋼筋凈間距和砼泵送管徑要求。細(xì)骨料級配合理，采用中砂比用細(xì)砂可降低用水量，從而降低砼的收縮值。粗細(xì)骨料含泥量必須控制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，含泥量增大，不僅增加砼收縮，還會降低砼抗拉強度，對砼抗裂十分有害。 降低砼的澆筑溫度，減少總降溫差。① 降低進(jìn)入攪拌機的溫度。夏季在水箱內(nèi)加冰塊降低水溫；粗骨料遮陽防曬，并灑冷水降溫；細(xì)骨料遮陽防曬；散裝水泥提前儲備，避免新出廠水泥溫度過高。② 夏季，砼運輸車加隔熱套或?qū)摅w噴淋冷水降溫，砼泵送管道遮陽防曬。③ 砼澆灌作業(yè)面遮陽，減少砼冷量損失。 摻加緩凝劑，降低水化熱峰值。摻加緩凝劑，能延緩水泥水化熱的釋放，延遲水化熱的峰期，削減水化熱的峰值。 摻UEA 膨脹劑。摻入UEA膨脹劑，在最初14d潮濕養(yǎng)護中，使砼體積微膨脹，補 償砼早期失水收縮產(chǎn)生的收縮裂縫。 砼內(nèi)部埋冷卻水管進(jìn)行強制降溫。砼內(nèi)部埋冷卻水管進(jìn)行強制降溫，這也是有效的措施。一般地，這種方案較少采用，只有在砼厚度較大（≥），內(nèi)部水化熱溫升偏高、內(nèi)表溫差和降溫速率不易控制的情況下，才有必要采用。 采用二次振搗、二次抹壓技術(shù)。砼入模振搗，在振搗時間界限以前，進(jìn)行二次振 搗，以排除砼因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部產(chǎn)生的水分和空隙，提高砼與鋼筋的握裹力。表面刮平抹壓1～2h后，即在砼初凝前在砼表面進(jìn)行二次抹壓，消除砼干縮、沉縮和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫，增加砼內(nèi)部的密實度。但是，二次抹壓時間必須掌握恰當(dāng)，過早抹壓沒有效果；過晚抹壓砼已進(jìn)入初凝狀態(tài)，失去塑性，消除不了砼表面已出現(xiàn)的裂縫。 加強養(yǎng)護。針對所施工的工程，按照施工季節(jié)、環(huán)境條件、施工方法，先進(jìn)行熱工計算。施工中及時掌握砼水化熱升降規(guī)律，不同位置和深度的溫度變化情況，隨時調(diào)整養(yǎng)護措施。①保濕養(yǎng)護：砼表面經(jīng)過二次抹壓后，立即覆蓋塑料布，防止表面水分蒸發(fā)，保持砼處于潮濕狀態(tài)下養(yǎng)護。特別是對于摻入UEA膨脹劑的砼，在最初14d內(nèi)，必須潮濕養(yǎng)護，方能促使膨脹劑充分發(fā)揮膨脹作用。②保溫養(yǎng)護：砼表面蓄熱保溫，降低內(nèi)外溫差，減小溫度梯度，延緩砼的降溫速率。根據(jù)砼絕熱溫升計算，確定中心最高溫度，按溫控技術(shù)措施，確定養(yǎng)護材料及覆蓋厚度和養(yǎng)護時間。保溫養(yǎng)護的目的：減少砼表面熱擴散，減小內(nèi)外溫差；延緩散熱時間，控制降溫速率，有利于砼強度增長和應(yīng)力松弛，避免產(chǎn)生貫穿裂縫。養(yǎng)護一般不少于15d。③在常溫季節(jié)，砼終凝后也可采用蓄水養(yǎng)護的辦法，替代前兩種保濕保溫養(yǎng)護辦法。根據(jù)砼內(nèi)外溫差數(shù)據(jù)，及時調(diào)整蓄水高度，也能收到預(yù)期效果。澆水的水溫與砼表面溫度之差不超過15℃。三 控制措施在工程施工中的運用在實際工程施工中，由于各種客觀條件的限制，往往不能按上述的措施面面都能做到，也并不要求面面都做到。采取哪些措施，這要根據(jù)實際情況決定取舍。 工程實例一 工程概況熱軋板帶工程軋機設(shè)備基礎(chǔ)，其先施工的中心區(qū)基礎(chǔ)底板，長為28m，寬為1 ，、砼量1100m，為大體積砼。砼強度等級為C30（P8）。由于本工程工期短，為搶工期，砼采用泵送澆灌。該時段，平均氣溫為15℃。為降低砼水化熱及其峰值，降低水化熱；另一方面摻II級粉煤灰，減少水泥用量；再一方面摻緩凝型減水劑，既可減少水泥用量又可降低水化熱峰值。由于條件的限制，本地只有細(xì)山砂。為改善細(xì)骨料的級配，按1：。砼配合比為——水泥：（山砂+石粉）：石子：粉煤灰（II級）：減水劑（緩凝型）：水=437：（356+292）：1094：46：：190。 工程實例二 工程概況**熱軋板廠新增卷取機和鋼卷運輸鏈系統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)，也屬大體積砼基礎(chǔ)。為防止收縮限制產(chǎn)生拉裂紋，先按小于30m的間距劃分了后澆帶。其中最大的一塊是卷取機基礎(chǔ)（～）底板，，砼量約為1400m，砼強度等級為C25（P6）。砼在8月份澆灌，本地8月氣溫在25~30℃（計算取27℃）。，細(xì)骨料為中粗山砂，粗骨料為級配礦渣。經(jīng)測定水泥（罐裝）、砂（棚內(nèi)堆放）、礦渣（棚內(nèi)堆放）、水的溫度分別為：34℃、25℃、℃、23℃，砂、礦渣的含水率分別為：％、1％（拌前濕水為4％），混凝土拌制好后采用砼運輸罐車運至澆筑部位，從攪拌至澆灌成型約需一小時。如果采用泵送混凝土，其配合比為——水泥：砂：