大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究

2017-03-08杨二韦

绿色环保建材 2017年5期

关键词：筏板温度控制骨料

杨二韦

肥西紫蓬混凝土有限公司

大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究

杨二韦

肥西紫蓬混凝土有限公司

大体积混凝土在具体的工程中，一般都会或多或少的存在一定的裂缝以及渗漏现象，这些问题对于在具体的工程使用以及工程维护中都会带来一定的安全隐患或者是不便。大体积混凝土在施工中，对于其配合比的要求较高，尤其是混凝土的施工中出现的经常由于水泥水热化而引起的一些问题，造成了温度的上升，继而由于温度原因造成了温度应力裂缝。因此，做好大体积混凝土的配合比设计尤为重要。

大体积；混凝土；配比设计；有效措施

1 引言

大体积混凝土裂缝产生的主要原因就是水泥水化热的因素，这样就会造成混凝土内部与表面温差梯度，最终由于温度应力超过抗拉强度，造成工程建筑物的裂缝出现。因此，大体积混凝土的裂缝，需要在各个环节上加以监控。

2 大体积混凝土配比设计

2.1 目标配置

超高层住宅项目：超高层住宅项目的筏板基础，起始厚度一般为160-200厘米，其对于混凝土的要求强度等级在C35，抗渗等级在P6，筏板基础下，需要设计混凝土垫层，筏板基础施工期，工期正处于五月中旬，天气气温日均达到25摄氏度，最高气温达到35摄氏度。根据大体积混凝土的工程特点要求，混凝土的配置以及混凝土施工上，都做了如下的配置要求。

（1）温度控制要求。混凝土浇筑体内部最高的温度，也就是升温峰值Tmax≤70℃；保证混凝土浇筑体表面，和大气温度之间的差距不能大于20摄氏度；混凝土浇筑块里，温度差不能超过25摄氏度；混凝土浇筑体其温度速率最好不能超过2.0℃/d。

（2）温度应力控制需求。混凝土温度应力主要就是起表面拉应力和混凝土内部之间的最大拉应力之间的控制。

（3）混凝土温控抗裂安全性要求。工程设计目标一般要求其表层的控制温度抗裂安全系数，和内部的抗裂安全系数，不能小于1.4。根据实际的工程目标，其配置的大体积混凝土要求的强度在C35，抗渗等级在P6，温度控制目标应当满足设计的需要。配合比设采用60d强度指标；混凝土拌合物一小时延迟坍落度，其选取取值范围在165～180mm；拌和物泌水率小于10L/m3。

2.2 配比设计

水泥选取普通的硅酸盐水泥，其初凝时间为221分钟，终凝时间为273分钟，3天和28天的抗压强度，分别为25.9MPa和51.4MPa。掺合料一般采用的物质为，高炉矿渣粉和粉煤灰，粒化高炉矿渣粉7天的活性指数为80%，28天的活性指数为95%。表面积419m2/kg，需水量为94%，粉煤灰为一级，细度为7%，外加剂采用PCA，减水率26.5%，一小时变化量为30毫升，常压泌水率比为53%，膨胀剂采用UEA，水中七天的膨胀率为0.028%。细骨料为二区中砂，细度模数为2.7%，含泥量为0.6%，泥块含量为0.5%。粗骨料为5-31.5毫米连续级配碎石，含泥量为0.6%。根据当前的工程施工目标，需要满足起强度、工作性能、抗渗性能等相关的基础上，大体积混凝土需要保证配合比的设计以及施工的重点温度控制。具体要求应根据温度控制的标准，来进行温度的确定，进行材料的确定，进行混凝土绝热的升温等的温度控制。

3 大体积混凝土的裂缝控制

（1）进行施工方法的选择：本工程筏板基础，其主要热性就是要保证筏板基础的厚度不能超过两米，且需要较大的面积和较多的混凝土的浇筑量，由于施工场地以及浇筑能力的限制，可以选择整体推移浇筑法。后浇带留置或者，调仓间距的确定，需要对筏板基础的底部约束条件以及混凝土的厚度，综合考虑混凝土的应力、施工环境等，按照计算结果进行设计。

（2）进行施工配比以及原材料的配置：和混凝土搅拌站做好有效的沟通，明确混凝土的材料要求，包括对混凝土的品种，混凝土规格，混凝土的等级进行确定，对掺合料的类型，掺合料的等级，掺合料的细度进行确定，对于粗骨料以及细骨料等都要进行明确。要对混凝土进行抽样检测，检测内容包括混凝土的和易性检测，混凝土的强度检测，以及混凝土的抗渗性检测和出机口温度等，针对大体积混凝土而言，需要保证温度的控制指标满足要求，将掺合料有效的引入，目的就是降低水热化，将膨胀剂引入，目的就是减少缩变，这些措施都是为对混凝土的温度进行控制。

（3）混凝土浇筑要求：混凝土浇筑之前，需要进行技术交底，振捣要采用两次振捣方式，保证混凝土的密实度。在混凝土初凝后或者是混凝土预沉后，在混凝土的表面，进行平整的方式或者是抹压方式，这样做的目的就是，在混凝土的表面防止其出现早期的收缩，防止由于非结构裂缝的细小裂缝出现。

（4）混凝土保温和养护要求：混凝土在终凝前收平后进行养护，根据相关的计算结果可知，工程底板一般没必要做覆盖保温的工作，如果在浇筑期间，由于天气炎热的因素或者是空气干燥等因素，混凝土会出现脱水现象，这样就会由于满足不了混凝土的强度，产生了干缩裂缝或者是片状裂缝，导致起耐久性和整体性的下降，这时就可以用塑料薄膜将混凝土进行覆盖，如果塑料薄膜覆盖不到，可以使用湿草袋进行覆盖，保持混凝土不会快速的失水，从而产生干缩裂缝。如果混凝土的配合比条件一定，那么结构混凝土越厚，其产生的内表温差就会越大，因此需要采用切实有效的措施控制内、表温差，本工程混凝土中心温度，为48度，在混凝土浇筑完成后的74小时后出现。同时，混凝土表面温度为29度，混凝土表面温度和中心温度，其最大差距为17℃＜24℃，混凝土表面温度和大气温度之间的差为4.72℃＜21℃，这种效果完成了预期。