南水北调聵城寨倒虹吸大体积混凝土的裂缝控制

　　摘要：在大体积混凝土施工过程中，因混凝土的水化热较多，导热系数又低，不易散热，并且弹性模量小，造成混凝土较易产生裂缝。这些裂缝不仅影响建筑的外表美观，严重的将危机建筑物的结构安全、防水性能和使用寿命。本文作者结合自己的实际工作经历，就大体积混凝土的温度裂缝预防进行了相应的探讨。
　　关键词：裂缝；温度；预防
　　一、工程简介
　　南水北调聵城寨倒虹吸施工中，出口闸室段底板长24米、宽18.4米、厚2米，加上上、下游齿墙，总方量1100方，属于大体积混凝土施工。为防止底板混凝土产生裂缝，采取了一些防裂措施，起到了很好的效果。
　　二、 大体积混凝土温度裂缝的种类及控制措施
　　（一） 大体积混凝土裂缝的种类
　　裂缝就其开裂深度可分为表面的、贯穿的；就其在结构物表面形状可分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；按其发展情况可分为稳定的和不稳定的、能愈合的和不能愈合的；按其产生的时间可分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝；按其产生的原因,可分为荷载裂缝和变形裂缝（荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝；变形裂缝是指因不均匀沉降、温度变化、湿度变异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝）；按其对结构性能、使用功能或耐久性影响称为有害裂缝和无害裂纹。本文所讨论的是专指于温度裂缝,但是在不少情况下,混凝土出现的无害裂缝对结构性能、使用功能或耐久性等虽然不会有很大的影响,而只是影响结构的外观,但也反映了在设计或施工过程中存在某些缺陷,也应属于本文关注和应予以改进的范围。
　　（二）原材料及配合比例控制
　　严格控制骨料的级配和含泥量：1、混凝土原料必须进行抽样试验；2、严格控制原材料的含泥量在1﹪以内，并不得含有有机质等杂物；3、进行粗骨料的级配，选用5～20mm和20～40㎜的二级配混凝土配比；4、选用细度模数在2.50～3.00之间的中砂（通过0.315n的凹筛孔的砂≥15%，砂率控制在40%～50%）进行配合比的优化设计。
　　水泥因有性能要求采用42.5普通硅酸盐水泥。为减少水泥用量，降低水化热，减少混凝土收缩，延缓混凝土初凝时间，改善和易性等，混凝土配制采用三掺技术，即混凝土中掺入粉煤灰20%～25%（占水泥中），高效缓凝减水剂1%、膨胀剂8%～10%。针对该工程的施工特点，实验室经过多次试配，最后选用的配合比为，水：水泥：中砂：小石：中石：粉煤灰：减水剂：膨胀剂=129:206:731：497:745:45:2.73:24。
　　（三）采用合理的浇注方法
　　本工程中混凝土施工顺序为：从两端向中间，先深后浅，每斜面均由混凝土自然流淌形成，然后沿长边按斜面逐层向前推进，自下而上直至基础顶面，层与层之间的间隔不得超过初凝时间。采用水平循环、斜面分层浇注，每层厚度为30～40㎝，分层浇注增加散热面，加快热量释放，使浇注后的混凝土温度分布比较均匀，并可避免形成施工冷缝。控制好混凝土的坍落度和入仓温度，并加强混凝土的振捣，确保混凝土的连续浇注。
　　（四）加强混凝土的养护及测温工作
　　混凝土浇注完毕，开始7天采用两层草袋和一层塑料薄膜进行覆盖养护，并适当的洒些水在草袋上，以始终保持混凝土表面湿润为宜，塑料薄膜在顶层上可以防止水分蒸发和热量散失。
　　为及时掌握混凝土内部温升及表面温度的变化值，在底板内埋设若干个测温点，采用L形布置，每个测温点埋设测温管2根，1根管底埋置于底板混凝土的中心位置，另1根管底距承台上表面100㎜，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100㎜。用红色水银温度计测温，以方便读数。第5天前每2小时测温1次，第6天后每4小时测温1次，测至温度稳定为止。从2块底板的测温情况来看，混凝土内部温升的高峰值一般在3～5天内产生，3天内温度可上升到或接近最大温升，内外温差值在19℃左右，控制在规定范围内，未发现异常现象。
　　三、 结束语
　　当混凝土结构工程中出现大体积的裂缝时，施工负责人员一定要分析清楚其产生的成因，唯此方能做出正确有效的应对措施，方能把因混凝土结构的某些缺陷和不足所产生的有害裂缝（纹）最大程度的降低或减少。为保证施工处于受控状态，浇筑时应建立由施工单位、监理单位、监测单位等多方共同组成的现场质量保证体系机构，对保证混凝土的浇筑质量和连续施工有很好的作用；对后期的监测、养护一定要在时间、人员、材料、设备上予以保证。只有这样，才能预防因温度而产生的裂缝和从根本上确保大体积混凝土施工质量的安全。