混凝土工程裂缝预防与控制

2017-04-13杨书奇河南省水利第一工程局

河南水利与南水北调 2017年3期

关键词：供料骨料喷雾

□杨书奇（河南省水利第一工程局）

混凝土工程裂缝预防与控制

□杨书奇（河南省水利第一工程局）

随着工程建设事业的快速发展，混凝土工程作为水利工程建设的重点内容，对混凝土内外温差进行有效控制及降低，能够避免温度裂缝出现于大体积混凝土内。为此，文章通过具体工程案例，对混凝土工程温度控制要点、裂缝预防措施及控制措施进行了分析与探究。

混凝土工程；裂缝预防；控制措施

1 工程案例

某大坝水利工程为混凝土重力坝，185 m为坝顶高程，30 m为最低建基面高程，155 m为最大坝高，665 m为挡水前缘轴线长度，118 m为最大坝宽，且进行纵缝2条设置，块体最大尺寸为52.50 m×25 m，共有4 000 000 m3混凝土量。

2 混凝土工程温度控制要点

2.1 温度要求高

首先，控制坝体内部最高温度，大坝具有较大块体，其尺寸为52.50 m×25 m，在内部设计中，冬季与夏季温度范围分别如下：24～27℃、35～37℃，而基础强约束区、长间歇期面需进行1～2℃增设。

其次，控制块体上下层温差。下层混凝土龄期在28 d以上时，可称为老混凝土，上层混凝土需对其上下层温差进行有效控制。当坝体不断提升及高度在50 mL以上，要求在17℃以内控制老混凝土面上下各L/4范围内上层最高平均温度和新混凝土开始浇筑下层实际平均温度；如长期以来浇筑块侧面处于暴露状态，此时上层混凝土高度在50 mL以下，或提升不具连续性的情况下，需对上下层温差进行有效管控。

2.2 气候条件恶劣

因本工程气候条件不佳，冬季温度较低，夏季温度较高，且气温骤降现象较多，这种情况下，除夏季必须对混凝土温度上升问题进行有效控制，其他季节必须做好混凝土表面保温工作。

3 混凝土温控防裂预防措施

3.1 实行三项预警制度

天气预警。高温与气温骤降预警、降雨预警及雷电大风预警为天气预警的主要类型。本工程所在公司开设了天气预报短信服务项目，每时每刻都可将具体气象信息发送给业主、施工及监理等相关工作者，且能够按照天气情况等进行生产工作的具体安排，以此将混凝土施工质量进行全面提升。

温度预警。入仓、浇筑温度及混凝土内部温度等预警可看做是温度预警类型。如具有较高入仓温度预警，需选取相关措施通过拌和楼适当把骨料风冷时间延长，且减少出机口温度，也可通过运输皮带降温等方式，对入仓温度进行有效控制。如具有较高浇筑温度预警，仓内需进行保温被的覆盖，且将喷雾设施开启，并选取覆盖坯层的方式对浇筑温度进行有效控制；如混凝土内部初期水化热温升与设计允许最高温度相近，需对通水流量适当增加，并对供水温度适当减少，通过仓面养护等方法有效控制坝体温度。

层间间歇期预警。根据7 d预警进行温度较低季节大坝甲块控制，根据10 d预警进行乙、丙块控制。利用层间间歇期的有效控制，能够对资源进行科学调配，并能整体不间断地升高坝体。间歇期的有效设置，能够为浇筑块散热提供有利条件，且能够避免或降低因气温突然降低而受到极大影响，要求对相近坝体高程进行有效控制，避免接缝灌浆过程中纵缝形成。

3.2 “个性化”冷却通水方案的推行

在布设冷却水管及通水流量方面，高标号、高流态及高升层混凝土应进行“个性化”方案的实施，也就是选取尺寸为1 m×1 m的冷却水管加密设置，在初期通水流量需选取大流量，当出现最高温度时，即可进行小流量通水改换，这样不但能够对混凝土内部最高温升进行有效控制，还能减缓混凝土冷却速度。

于同仓位多标号混凝土而言，需根据标号进行冷却水管的设置，通过个性化通水方案，不但能够降低混凝土内部温度变化情况，还能做到成本降低的目的。

4 混凝土工程裂缝控制措施分析

4.1 优化混凝土材料配合比

本工程选取的材料为525号水泥，每千克209～217 kJ为其3d水化热范围；每千克276～287 kJ为其7d水化热范围。通过散装向罐内运送，要求在60℃以内控制水泥向罐内灌入的温度。选取I级灰作为粉煤灰材料，在91%以下控制用水量，遵循设计规定，进行40%C15混凝土添加‘选取的高效减水剂型号为ZB-1A等，该类材料减水率通常都超过18%。利用以上方式，可得出。四级配大坝C15内部混凝土所需用水量可降至86 kg，水泥用量也所有降低，可选用94 kg，则63 kg为其粉煤灰所需量。

4.2 控制混凝土机口温度

4座拌和楼为右岸厂坝供料，系统分为2类：150系统、84系统。以上系统全都选取二次风冷与加冰拌和的方法进行预冷混凝土的加工制作。设计规定内要求在一次风冷料仓内骨料需向8℃冷却，二次风冷料仓需向1.50℃进行冷却，1 h为基本冷却时间，要求严格按照需求，进行各类温度混凝土的生产。在具体操作中，要求在95%以上有效控制出机口温度的质量，但温度回升速度快等问题往往会出现于混凝土出楼之后，其主要原因在于骨料无法彻底冷却。为此，在施工现场不仅要详细检查入仓时骨料预冷时间，还需进行砸石测温检测，进而对骨料温度进行有效控制。

4.3 控制入仓温度

在控制入仓温度中应将运输环节的保温等工作作为重点，且尽量缩短入仓速度。浇筑施工可通过塔带机，由拌和楼供料线将混凝土直接向仓内运送。因本工程具备1100m供料线，在运输过程中，为降低热量倒灌问题出现于预冷混凝土内，需将保温材料黏贴到供料线棚顶位置，如聚乙烯苯等。且将橡皮裙边设置到供料皮带上方2侧位置，进而实现保温隔热效果。除此之外，通过皮带在开仓前10 min进行冷水运输，进而达到皮带温度减少的目的。通过以上方式能够减缓供料线内混凝土温度回升速度。浇筑施工中选取门塔机时，运输机械以汽车为主。汽车于拌合料存在一定距离后，需覆盖遮阳蓬。当达到卸料点时，要求在30 min内控制汽车等待时间，如等待时间在1小时以上，应对混凝土温度进行详细检查，当其温度与设计浇筑温度不符，则不得使用。

4.4 控制浇筑温度

仓面保温。振捣完成浇筑坯层后，需进行保温被的及时覆盖，以此达到隔热、保温及防晒等功能。本工程选取的内胆材料为聚乙烯泡沫，厚度为3 cm；外套专用保温被选取的材料为防水布，其尺寸为1.20 m×3.00 m。按照仓内布料的具体现状，进行覆盖的快速转移，只有这样才能保证施工质量、提高重复利用率。具体案例分析得出，如坝块具有较大面积不存在钢筋或钢筋量少时，需在全仓隔热保温条件下，不需要使用仓面喷雾，以此保证浇筑温度在设计规定以内。保温被接头搭接是仓面保温必须重视的问题，需做好覆盖工作，下料、振捣部位一般无需进行覆盖。

仓面喷雾。按照实测数据，在具备良好喷雾雾化效果后，可进行环境温度的适当降低，一般下降5～6℃。仓位如具有密集的钢筋，则其温度控制方法应选取喷雾。为避免过多水分在喷雾环节向仓内渗入，需对雾化效果进行有效提升。通常情况下，需在10～15 mpa之间控制喷雾压力。尽量在模板外侧设置喷雾管，如仓内存有喷雾管时，需将截水槽设置到喷雾管下方，避免渗入到仓内。