摘要：本文结合广西金融广场厚度达9米的超大体积混凝土底板施工实例，阐述混凝土裂缝控制技术在大体积混凝土施工中的应用。
关键词：混凝土裂缝控制技术 大体积混凝土 裂缝控制
前言
大体积混凝土与普通混凝土构件相比，由于它混凝土等级高、体量大，在硬化过程中会产生大量水化热，更容易产生裂缝。而裂缝会严重影响混凝土结构使用寿命及耐久性，因此如何防止大体积混凝土开裂一直以来都是国内外土木工程共同关心的课题。
一、混凝土裂缝控制技术概述
混凝土裂缝控制技术主要是从结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、混凝土施工工艺等多方面考虑，针对混凝土结构裂缝产生的原因机理，全方位采取裂缝防止措施，是目前国内使用较为常用的裂缝控制技术。
二、裂缝控制措施
1.措施概述
本文只考虑大体积混凝土施工过程中裂缝控制，对设计阶段的控制措施不予论述。针对大体积混凝土施工过程中常见的裂缝产生原理，可以从浇筑前优选原材料，浇筑时合理采用施工方法，浇筑后及时养护等方面考虑采取措施，从而达到防止大体积混凝土裂缝产生的目的。
2.具体措施
2.1优选原材料
（1）选用水化热低的水泥：
水泥必须采用符合国家现行标准规定的普通酸盐水泥或硅酸盐水泥，水泥比表面积宜小于350m2/kg；水泥含碱量应小于0.6%。试验表明：水泥中铝酸三钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量越高，水化热越高。故应选择C3A和C3S含量低的水泥。
（2）选择级配良好孔隙率小的骨料
采用二级或多级级配骨料，级配越好，水泥砂浆用量就越少，水化热就越低。粗骨料的堆积密度宜大于1500kg/m3，紧密密度的孔隙率宜小于40%。细骨料宜采用及配料好的中砂和中粗砂，并严格控制砂子的含泥量，因为含泥量越大，收缩变形越大，裂缝越严重。
（3）掺加粉煤灰
采用粉煤灰代替部分水泥，减少水泥用量，从而减少降低水化热，并可以提高混凝土和易性。所采用粉煤灰级别不应低于Ⅱ级，且粉煤灰需水量比应不大于100%，烧失量应小于 5%。
（4）掺加矿渣粉掺合料
掺加矿粉掺合料代替部分水泥，以降低水化热。矿渣粉的比表面积应小于450m2/kg，流动度比应大于95%，28d活性指数不宜小于95%。
（5）合理选择外加剂
拌制混凝土时，可以适当添加外加剂以提高混凝土的抗裂性能，例如。减水剂、缓凝剂、膨胀剂、抗裂纤维等。
（6）控制混凝土拌制科学准确
在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料的计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。拌合时可采取送冷风冷却或加冰水拌制。降低混凝土拌合物温度。
2.2配合比优化
（1）配合比应根据原材料品质、混凝土强度等级、混凝土耐久性及施工工艺对工作性能的要求，通过计算、试配、调整、优化的步骤选定。
（2）混凝土最小胶凝材料用量不应低于300kg/m3，水泥用量不应低于220 kg/m3。混凝土最大水胶比不应大于0.45。
（3）混凝土掺合料总量不应超过胶凝材料总量的50%；粉煤灰掺量不得超过胶凝材料总量的30%；矿渣粉掺量不得超过胶凝材料总量的50%。
2.3控制混凝土入模温度
降低混凝土入模温度，入模温度应控制在30℃以内。可采取在输送泵管上覆盖湿布袋的方法进行控制。
2.4混凝土浇筑振捣控制
（1）混凝土浇筑时应分层连续进行，同时保证上层混凝土在下一层初凝前紧密结合，避免纵向施工缝，提高构件的整体性和抗剪性能；
（2）宜选择插入式振动棒振捣，合理布置振捣点，振捣棒移动方式采用“行列式”移动，移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍（400mm～500mm）；
（3）振捣时应快插慢拔，振捣至表面泛浆为宜。在振捣上一层混凝土时应插入下一层50mm；
（4）浇筑完毕后表面要压实、抹平，防止表面出现干缩裂缝。
2.5混凝土浇筑时间控制
混凝土浇筑时尽量避免在正午高温时段进行，可选择在傍晚或夜间等空气温度较低的时段浇筑。减少水分蒸发流失，防止混凝土表面龟裂。
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2.6选择合理科学的养护方法
混凝土浇筑完毕后应在12h小时内对混凝土进行养护，做好保水措施，防止混凝土因养护不当而产生施工裂缝。对于大体积混凝土底板宜采用蓄水养护，也可覆盖薄膜或湿草袋进行养护；对于剪力墙、柱等竖向构件应采用包裹朔料薄膜的方法养护。
2.7采用合理的降温控温工艺
（1）降温措施
由于大体积混凝土硬化过程中，在混凝土内部会出现大量水化热，应采取有效措施对其内部进行降温，减少混凝土内外温差，防止温度裂缝。可以采用埋设冷凝管或波纹管的方式进行通水降温。
（2）控温措施
建立“大体积混凝土监测系统”，对混凝土温度及温差进行控制，可以采取埋设测温点等措施。根据温度监测结果进行温度趋势分析，控制冷凝管入水温度，从而控制大体积混凝土的内部温度。
（3）温控指标
混凝土浇筑体在入模温度的基础上温度升值应不大于40℃；混凝土浇筑体的内部温差不大于25℃；表面与大气温差应小于等于20℃；降温速率控制在2.0℃/d。2.8拆模时间控制
大体积混凝土拆模时间除了要遵循常规构件拆模原则外，还需考虑混凝土拆模温度。应控制在混凝土浇筑体内部温度过了峰值以后，且内部温度低于25℃、表面与大气温差低于20℃时，方可拆模。大风或气温急剧变化时亦不宜拆模。
三、实例应用
1.技术应用
结合广西金融广场厚度达9米的超大体积混凝土底板施工实例，阐述混凝土裂缝控制技术在大体积混凝土施工中的应用。
广西金融广场主塔楼地下4层，地上68层，建筑高度325.5m，是广西在建第二高楼。主塔楼底板面积约2100m2，底板厚度最薄1.2m，最厚达9m，混凝土总量约为6800m3，混凝土等级为C40，抗渗等级8级。
底板超大体积混凝土施工过程中所采用裂缝控制措施有：
（1）优选混凝土原材料
采用水化热较低的P.042.5水泥代替P.052.5高标号水泥，减少水泥水化热；骨料采用优质中砂和5-40mm碎石，级配良好的多级配骨料降低水泥用量。严格控制原材料的碱含量（≤3.0kg/m3）和氯离子含量（≤0.06%），防止碱—骨料反应裂缝。
（2）优化配合比
底板混凝土拌制过程中，减水剂采用聚羧酸缓凝型高效减水剂（CSP-11），加入JX-Ⅲ硅质抗裂防水剂、聚丙烯抗裂纤维和高性能混凝土膨胀剂以改善提高混凝土的抗裂性能；采用优质Ⅱ级粉煤灰和矿渣粉掺料复合技术，代替部分水泥，减少水泥用量。
同时派专人定期到搅拌站进行监督，严格把关配合比的试配及优化。
（3）选择科学合理的浇筑工艺
浇筑前，利用自吸式水泵，抽干基坑中积水。
浇筑时，分层浇筑，每层50cm；采用赶浆法处理分层浇筑时的泌水和浮浆；对于9m厚底板分两次浇筑，第一次浇筑6m，第二次浇筑3m，以减少混凝土水化热集中排放量，同时达到流水施工合理安排工序的目的。
浇筑完成后，采用铁抹子和压光机分两次收面，保证收面质量，防止混凝土面层干裂。
（4）科学的养护措施
混凝土初凝后，覆盖朔料薄膜，防止混凝土中水分蒸发；初凝结束后，蓄水养护，蓄水高度30cm，养护14d，保证了混凝土在水下结硬。
（5）科学的降温控温工艺
设置冷凝管对底板内部进行降温，同时布设测温点监测混凝土内部温度，为温度控制提供科学依据。
在混凝土浇筑超过最底层冷凝管50cm时即开始通水降温；通过冷凝管后的温水用于底板面层的养护用水，达到混凝土保温作用；根据温度监测结果，当混凝土浇筑体内部温度达到峰值后，利用水泵将冷凝管出口温水再通入冷凝管内，控制混凝土降温速率，同时还可以达到节约用水，绿色施工的目的。
2.应用效果
广西金融广场项目底板厚度达9m，是建筑工程中罕见的超大体积混凝土施工，施工难度大，混凝土质量要求高。混凝土裂缝控制技术在该项目底板施工中发挥了重要作用，经过监测的各项技术指标均满足施工要求，所施工的超大体积混凝土底板基本没有明显裂缝，工程质量优良。
结束语
混凝土裂缝控制技术是《建筑10项新技术》之一，是目前土木领域中较为全面的裂缝控制技术，对施工过程中大体积混凝土裂缝的控制具有较强的指导性。
大体积混凝土一般均为结构的主要受力构件，较好的控制混凝土开裂，可提高结构的耐久性，保障混凝土结构的使用寿命，具有重大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]《建筑业10新技术应用指南》.（2010）.
论文作者:袁鹏,王建刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/1
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 底板论文; 水化论文; 温度论文; 水泥论文; 《基层建设》2017年第20期论文;