伍祥，劉恒波，譚正福，莊保福，徐椿景，劉波

（1. 貴州榮盛（集團）建材有限公司混凝土分公司技術中心，貴州 興義 562400；2. 貴州省建筑材料科學研究設計院有限責任公司，貴州 貴陽 550007）

0 引言

混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，稱之為大體積混凝土。混凝上結構出現(xiàn)裂縫是普遍現(xiàn)象,是個長期困擾著建筑工程技術人員的技術難題。由于荷載裂縫的分布規(guī)律性強，試驗工作容易開展，國內(nèi)外己經(jīng)進行了較為深入的研究。然而對于大體積混凝土等危害較大的間接作用裂縫，由于影響因素和分布規(guī)律的復雜性，對它們的研究工作卻開展得較少，控制方法也不夠明確具體，大體積混凝土必須滿足普通混凝土的強度、剛度、整體性和耐久性等要求之外，其主要問題就是如何控制溫度裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。由于大體積混凝土工程條件比較復雜，施工情況復雜，混凝土原材料的品質(zhì)差異較大，因此控制溫度裂縫就不是單純的結構理論問題，它涉及到結構計算、構造設計、材料組成、施工工藝、質(zhì)量監(jiān)控等多方面問題。

本文主要以貴州興義“桔園華府”筏板基礎項目為例，使用大體積機制砂混凝土澆筑過程中的溫度監(jiān)控和綜合施工保障措施，使得 28 天強度合格，達到了裂縫的有效控制的目的。

1 工程概況

貴州省興義市桔園華府 B 區(qū)占地面積 20000 平方米，建筑面積 18000 平方米，由 B-1、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6 六個單元及兩層地下室組成，主樓部分全部為 1500mm 厚 C50P8 筏板，局部區(qū)域厚度達到1800mm，副樓部分為 400mm 厚 C30P8，筏板部分澆筑混凝土總分為 8 次，總體澆筑混凝土約 25000 立方米，該小區(qū)由黔西南州萬惠源房地產(chǎn)開發(fā)有限責任公司投資建設，貴州長辰建筑工程有限公司承建，貴州天邦建設項目管理有限公司監(jiān)理，貴州榮盛（集團）建材有限公司混凝土分公司供應混凝土。

2 配合比思路

（1）行業(yè)內(nèi)常規(guī)設計高強大體積混凝土配合比時，一般都考慮采用低熱水泥，摻加硅灰、礦粉、磷渣粉、粉煤灰等活性材料，來達到降低水泥用量，降低水化熱的效果。

（2）興義市混凝土行業(yè)，因為區(qū)域原因，缺乏硅灰、礦粉、磷渣粉、等活性材料，一直以來使用單一摻合料粉煤灰。如果從貴陽或者云南采購硅灰、礦粉、磷渣粉、等活性材料，運距太遠大幅度提高成本，而且時間上也來不及準備，施工方及業(yè)主方也無法延長工期。經(jīng)與施工方、業(yè)主方技術交底后決定使用常規(guī)配合比，單獨使用粉煤灰作為摻合料。

（3）該工地距離我公司攪拌站 5 公里，使用常規(guī)外加劑，混凝土初凝時間 3～4 小時，終凝時間 8～10小時基本滿足要求。但考慮到施工時間較長，道路交通、設備故障、天氣變化等不可控因素較多，為避免出現(xiàn)施工冷縫以及收縮裂縫，特別要求外加劑廠家技術人員調(diào)整外加劑凝結時間，調(diào)整到初凝 14～16 小時，終凝 18～20 小時，以達到減少施工冷縫產(chǎn)生的目的。

3 原材料優(yōu)選

3.1 水泥

選用貴州榮盛（集團）建材有限公司生產(chǎn)的赤金牌P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，符合現(xiàn)行國家標準 GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》，技術指標見表1。

表1 水泥技術指標

3.2 粉煤灰

選用興義電廠生產(chǎn)的 Ⅱ 級粉煤灰，符合 GB/T 1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，技術性能指標見表2。

表2 粉煤灰技術性能指標

3.3 細骨料

選用高興付砂石廠生產(chǎn)的機制砂，符合 GB/T 14684—2011《建設用砂》的要求，技術性能指標見表3。

表3 細骨料技術性能指標

3.4 粗骨料

選用張元軍砂石廠生產(chǎn)的 5～31.5mm 碎石，符合GB/T 14685—2011《建設用卵石、碎石》的要求，技術性能指標見表4。

表4 粗骨料技術性能指標

3.5 外加劑

選用貴州科之杰新材料有限公司生產(chǎn)的聚羧酸高效減水劑，符合 GB 8076—2008《混凝土外加劑》的要求，技術性能指標見表5。

表5 外加劑技術性能指標

3.6 攪拌用水

采用自來水，符合JGJ 63《混凝土用水標準》的要求。

3.7 常規(guī)配合比

C50P8 等級混凝土常規(guī)配合比見表6。

表6 常規(guī)配合比參數(shù).g/m3

3.8 配合比選定結果

表7 常規(guī)配合比實測結果

4 施工過程及保障措施

（1）經(jīng)與施工方溝通后，每次澆筑采用三點同時推進，整體分層結合連續(xù)推移式澆筑施工的方法來澆筑。三臺天泵從三個不同方向同時澆筑，每個點分 4 層澆筑，層厚度 30～50cm，嚴格控制層間間歇時間，保證在前一層混凝土初凝之前將次一層混凝土澆筑完畢。

（2）每一層混凝土澆筑達到層厚度時及時振搗，4層澆搗完畢時，一次抹面，及時覆蓋塑料薄膜，采用邊澆、邊搗、邊抹面、邊覆蓋、邊推進的方式，待混凝土達到終凝時，工人上去加蓋雙層棉毛毯，最大限度做到保溫保濕養(yǎng)護。

（3）每臺泵每小時澆筑 4 車混凝土，每車混凝 10方，運距 5 公里，混凝土公司準備了 40 臺運輸車，可保障不斷料。并有一臺天泵備用。

（4）為防止突然停電，工地自備有柴油發(fā)動機。

（5）澆筑前用抽水機抽干基坑積水。

（6）施工方準備好充足的工人以及保溫覆蓋材料。

（7）混凝土澆筑過程中，對達到標高部位振搗后及時抹面并覆蓋一層塑料薄膜保濕養(yǎng)護。

（8）混凝土終凝時，在塑料薄膜上面覆蓋雙層棉毛毯保溫養(yǎng)護。

（9）由專人負責記錄溫度數(shù)據(jù)，在溫度記錄過程中，嚴格控制里表溫差不大于 25℃，降溫速率不大于2℃/d。

（10）極低氣溫（低于 5℃）降溫過快時加蓋塑料薄膜及棉毛毯。

（11）混凝土澆筑體表外溫差降到 20℃ 時，逐步拆除保溫覆蓋。

（12）全面拆除保溫覆蓋后灑水保濕養(yǎng)護至 14天。

5 測溫方法

（1）澆筑前事先布置測溫點，每個單元布置 8 個點，兩個單元一共 16 個測溫點；測溫點距邊 4～5 米，各個測溫點間距 5～6 米；每個測溫點布置 3 個溫度測頭，按照澆筑深度分為上中下 3 個位置；上測頭位置在混凝土澆筑體表面以內(nèi) 5cm；中測頭位置在混凝土澆筑體深度中心位置；下測頭位置在混凝土澆筑體底面以上5cm。

（2）所有測頭絕緣引出線長 5 米，金屬測頭用細鐵絲固定在鋼筋上；測頭與鋼筋之間加混凝土墊塊，保障測頭不與鋼筋連通；引出線外接數(shù)顯式溫度表，用塑料袋包好，防止?jié)仓^程中混凝土噴濺并綁在鋼筋高處，不影響澆筑。

（3）混凝土澆筑過程中，監(jiān)督工人下料和振搗時不得直接沖擊和觸及溫度測頭及其引出線。

（4）混凝土澆筑完畢到達終凝時（可以踩踏時），開始覆蓋棉毛毯保溫，并開始記錄所有溫度表數(shù)據(jù)。

（5）開始記錄時 1～3 天內(nèi)，每兩個小時記錄一次；4～7 天內(nèi)每 4 個小時記錄一次；7 天以后每 6～8小時記錄一次。

6 實測溫度記錄分析

（1）測溫探頭固定方式以及溫度表監(jiān)測情況見圖1、圖2。

圖1 測溫探頭固定方式

圖2 溫度表監(jiān)測情況

（2）以 5 號觀測點數(shù)據(jù)為例進行分析，見表8 和圖3、圖4。

圖3.號觀測點溫度曲線

圖4.號觀測點溫差曲線

7 峰值分析

本次澆筑于 30 小時后結束，澆筑體內(nèi)混凝土在 50小時終凝，完成保溫覆蓋后于 53 小時開始記錄溫度數(shù)據(jù)。

混凝土齡期達到 3 天時，65 小時表面溫度達到峰值 67.1℃，此時表面溫度高于中心溫度 3.5℃；8 小時以后，受外界溫度下降 5℃ 影響，即 73 小時表外溫差達到峰值 53.3℃；再過 8 小時，即 81 小時中心溫度達到峰值 64.4℃，此時表面溫度低于中心溫度 1℃；130小時底部溫度達到峰值 50.1℃；160 小時里表溫差達到峰值 9.1℃，此時混凝土齡期剛好 7 天。

7 天以后，表面溫度、中心溫度、底部溫度、里表溫差、表外溫差等數(shù)據(jù)全面穩(wěn)步下降；9 天以后，為加快熱量傳遞散發(fā)，開始逐步分層去除保溫棉毛毯；12天以后，去除最后一層塑料薄膜，開始灑水進入保濕養(yǎng)護；15 天以后繼續(xù)施工。

溫度升降規(guī)律基本符合水泥 3 天水化速率最高、7天水化熱值最高的基本規(guī)律；表面溫度與中心溫度未能同時到達峰值，應該是受到層間澆筑間歇時間的影響而產(chǎn)生時差順延所致。

表8.號觀測點溫度數(shù)據(jù)分析

8 結論及建議

（1）在缺乏高活性摻合料來降低水泥用量，減少水化熱的情況下，使用水泥、粉煤灰作為膠凝材料，進行大體積機制砂混凝土的澆筑施工也是可行的。

（2）采取優(yōu)選原材料、科學施工、合理調(diào)整外加劑凝結時間、嚴格的保溫養(yǎng)護措施、嚴謹?shù)臏囟缺O(jiān)控措施是必不可少的施工保障，可以有效控制有害裂縫的產(chǎn)生。

（3）在有條件的情況下，應提前計算混凝土的絕熱溫升、溫度應力、收縮應力、溫差估算、保溫層厚度等數(shù)據(jù)，才能更科學的完成澆筑施工。