关于混凝土防裂施工探析

2011-12-31彭爱华

中国新技术新产品 2011年12期

彭爱华

（江西省吉安市建筑安装工程总公司，江西吉安 343100）

1 工程概况

某水泥厂5000t/d技改工程，钢筋混凝土磨机基础高6500mm，平面12m×22.1m，主要预留孔洞20-Φ600×2500mm，混凝土量为1691.8m3（已扣除孔洞体积）。混凝土强度等级为C25。该设备基础将承受非常大的冲击荷载，对砼的质量要求非常高，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，保证混凝土的质量。

2 施工方案和操作要点

混凝土施工与养护过程中，由于温度和湿度的变化，常常导致裂缝的产生，这种发生在混凝土表面的细而浅的裂缝，大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力，温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用，为了防止裂缝、减轻温度应力，可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手，其中，施工操作方面的主要内容有：

2.1 一次性绑扎钢筋、支固模板，以保证混凝土的浇筑连续，防止施工缝的产生。

2.2 砼中心水平位置埋设Φ50冷却循环散热水管，距基础底300mm至基础表面250mm埋设垂直散热水管，间隔600mm回行均匀布置，即采用内散外蓄综合养护措施降低大体积混凝土的温升值。

2.3 混凝土由现场搅拌。砂、石计量采用2台自动配料机。混凝土输送采用2台HBT-60输送泵，输送管径Φ125。2台输送泵同时输送砼，分别布置在12m左右两侧各3m处，浇筑时阶梯式交替进行，阶梯高300mm。

3 保证大体积混凝土质量的措施

3.1 选择合适水泥

采用“海螺”42.5普硅水泥。

3.2 减少水泥用量

采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量、减少水泥水化热，降低混凝土的温升值，在满足设计和混凝土可泵性的前提下，将42.5水泥用量控制在375kg/m3，提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。

3.3 掺外加剂，控制水灰比

根据设计要求，混凝土中掺加水泥用量4%的复合液，它具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。

3.4 严格控制骨料级配和含泥量

选用5-40mm连续级配碎石，细度模数2.80-3.00的中砂 (通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%，砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以内，并不得混有有机质等杂物。

3.5 优选混凝土施工配合比

水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求，经试配优选，确定混凝土配合比如下：水泥：砂：碎石：复合液＝0.25：1：1.82：2.51：0.04。

3.6 严格控制混凝土入模温度

施工过程中应对碎石洒水降温，保证水泥库通风良好，自来水预先放入80m3的地下蓄水池中降温。使入模温度控制在25℃以下。

3.7 加强技术管理

由南向北不间断地推进。根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。

3.8 采用切实可行的施工工艺

凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前后布置两道振动器，第一道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；由于底层钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂缝。

4 大体积混凝土浇筑

4.1 混凝土采用商品混凝土，用混凝土运输车运到现场，每区采用2台混凝土输送泵送筑。

4.2 混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。钢筋泵车布料杆的长度，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域混凝土浇筑。浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。

4.3 混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置1～2台振捣器，因为混凝土的坍落度比较大，在1.5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右，2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实，另外2～4台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。

4.4 由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。

4.5 现场按每浇筑100立方米（或一个台班）制作3组试块，1组压7d强度，1组压28d强度归技术档案资料用;l组作仍14d强度备用。

5 养护及测温

5.1 保温养护：采用蓄水法保温养护，于预留孔内蓄水深度2.5m。为保证冷却水温度控制可靠、流量调节方便并节约用水，将循环水管的一端接至用于水池的Φ150mm总排水管，另一端接至基础底面，使冷却水循环往复，有效地控制内外温差（确保砼内外温差小于25℃）。加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要。

5.2 布置测温点：为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在承台内埋没3个测温区，采用一字形布置，每区由3个测点组成，测点间距为500mm，测点底标高在砼中均高布设，测点采用埋设Ф48钢管，钢管底部用钢板封闭，上口高出砼面200mm，用软木塞严；管底埋置于基础混凝土的中心位置，测量混凝土中心的最高温升，另一根管底距承台上表面100 mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100mm。红色水银温度计测温，以方便读数。

5.3 测温方法：第ld～5d每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。每次先测环境温度，再测砼温度，测温时间不少于5分钟，测温完毕后，及时塞好木塞，并覆盖麻袋保温层，测温要定人定时，如发现砼中心温度与表面温差大于25℃或其他异常情况时，要及时报告，以便采取措施进行处理。

5.4 测温结果：从基础的测温情况看，混凝土内部温升的高峰值一般在3d～5d内产生，3d内温度可上升到或接近最大温升，内外温差值在20℃左右，控制在规范规定范围内，未发现异常现象。