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大體積混凝土溫差收縮裂縫通論文
論文摘要:本文分析了高層建筑基礎大體積混凝土產生溫差、收縮裂縫的原因，并從監理的角度提出了控制有害裂縫的措施。
論文關鍵詞:監理大體積混凝土裂縫控制措施
我國的大體積混凝土以往多用于水工結構，一般多采用水化熱低的專用水泥——大壩水泥，混凝土強度等級也比較低。隨著近十幾年來高層建筑及超高層建筑的發展，其基礎多采用箱基、筏基、復合基礎等型式的大體積混凝土，尤其核心簡基礎承臺體積較厚。高層建筑基礎具有設計強度高、立方米混凝土水泥用量多、抗滲性能要求高等特點，由于水化熱引起的混凝土內部溫度較一般混凝土要大的多，因此高層建筑基礎大體積混凝土防止溫差、收縮裂縫的產生是施工單位及監理單位質量控制的重點之一。本文就上述裂縫問題分析了其發生的機理，并結合我們的監理實踐，介紹一下所采取的對策。
1．大體積混凝土產生溫差、收縮裂縫的原因
大體積混凝土產生溫差、收縮裂縫的主要原因有以下幾點：
(1)水泥水化熱引起的溫度應力和溫度變形。水泥在水化過程中產生大量的熱量，使混凝土內部溫度升高，因高層建筑基礎大體積混凝土單方水泥用量多在400kg以上，1-3天放出的熱量相當多，其內部最高溫度可達70—80℃，夏季施工時會更高。當混凝土內部與表面溫度過大時，就會產生溫度應力和溫度變形，當這種溫度應力超過混凝土內外的約束時，就會產生裂縫；
(2)混凝土收縮與內外約束條件的影響�；炷猎谀Y過程中產生收縮，由于受到下部地基的約束而產生拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度即產生垂直裂縫；另外，混凝土內部溫度高，熱膨脹大，因而中心產生壓應力，表面產生拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度值和鋼筋的約束作用時，同樣會產生裂縫。
2．消除大體積混凝土溫差、收縮裂縫的監理要點
為了消除大體積混凝土溫差裂縫和收縮裂縫，我們針對其產生的機理，采取了以下的監理對策，并收到了良好的實踐成效。
2.1.優化混凝土配合比，嚴格控制原材料的質量。大體積混凝土對原材料質量要求主要有：
(1)盡量選用水化熱低和安定性好的水泥。目前高層建筑基礎大體積混凝土多用礦渣水泥，所用水泥控制在出廠半月以上，以降低水泥的活性；
(2)石料要求含泥量不超過1%；(3)砂子選用中粗砂，含泥量不超過3%；
(4)粉煤灰要求品質好，采用一級灰，并嚴格控制燒失量及含硫量。
大體積混凝土多按60天強度設計，一般要求施工單位提前1個月甚至更早做配合比設計。配合比設計中：
(1)可摻入適量的粉煤灰，在保證強度的前提下盡可能減少水泥用量(對于采用礦渣水泥的大體積混凝土，粉煤灰混凝土應用技術規范GBJ146—90已將粉煤灰取代水泥的最大限量放寬到30%)，降低水化熱峰值及推遲水化熱峰值的出現。通過做絕熱溫升試驗，優選混凝土配合比；
(2)因施工面積較大，要求混凝土保水性能好，另外要求坍落度不但要保證泵送要求，同時也要保證混凝土流淌距離不能過長，以免分層施工銜接不上，形成冷縫。澆灌時混凝土坍落度一般控制在15—18cm左右，若粉煤灰摻量大，則坍落度可適當減��；
(3)根據分層一次澆筑的最大方量、混凝土供料能力和運輸時間，確定混凝土要求的初凝時間，保證分層銜接時混凝土不至初凝；
4)結合抗滲要求，摻入一定量的抗滲防裂劑，使混凝土的收縮得以補償，減小收縮應力。
2.2.慎選施工方案，抓好施工準備工作。大體積混凝土施工前，施工單位必須制訂出詳細的施工方案；現場監理組要針對本工程實際情況制訂出監理細則。在正式開盤澆搗前，監理工程師必須檢查單位在技術上、組織上的落實情況：
(1)去商品混凝土廠家考察（大城市多采用商品混凝土），檢查原材料儲備情況，生產設備的運行情況及供料能力等；
(2)審查溫度及溫度應力的計算，要求大體積混凝土內外溫度不超過25℃；
(3)核實混凝土的試配結果是否滿足設計和施工要求；
(4)檢查現場機械設備的配置，泵管的布置及阻力計算的合理性；
(5)注意預埋件及預留孔洞是否齊全；
(6)檢查現場有無備用發電機；
(7)核實近期的氣象情況；
(8)督促施工單位落實管理人員及施工人員的組織安排；
(9)檢查抗滲、抗壓試模是否備齊。
2.3.澆筑過程中的質量監理。在一切準備就緒后，總監理工程師簽署開灌令，正式開始澆筑混凝土。澆筑過程中，監理人員進行全過程旁站監理，及時糾正一些不規范的操作。
旁站監理時，主要注意以下幾點：
(1)澆筑混凝土前先澆一層砂漿，以減小下部地基對上部混凝土的約束；
(2)澆筑過程中隨時去商品混凝土廠家檢查配料是否按配合比進行；
(3)運輸出現異常要及督促施工單位與廠家聯系；
(4)出現堵管，要協助施工單位分析原因，盡快排除，避免因拖得過久，形成冷縫；
(5)督促施工人員分層澆搗，嚴格控制分層厚度，及時移動泵管；
(6)加強鋼筋密集部位的振搗；
(7)檢查水平施工縫處理是否按方案要求進行，督促施工人員及時壓實、拉毛；
(8)督促施工單位按規范要求留設試塊。
2.4重視養護環節的監理，保證養護工作的質量。
大體積混凝土的養護工作是很關鍵的，而這一點往往被施工單位所忽視。大體積混凝土根據強度等級、現場條件及施工季節合理選用養護措施，高層建筑基礎多采用覆蓋保溫保濕養護�；炷脸跄笠皶r覆蓋，要求覆蓋必須嚴密，不能出現混凝土外露現象，覆蓋層厚度由溫度計算確定�；炷羶炔款A埋熱電偶或預埋鋼管測溫，測溫點被覆蓋12小時后即開始測溫，監理人員要督促施工單位及時測溫，密切注意各點溫度變化情況，一旦內外溫差超過25℃，督促施工單位及時加強保溫措施。對于摻粉煤灰混凝土，當覆蓋層拆除后，仍必須澆水保濕養護至14天以上。
3．結束語
大體積混凝土的施工要早作準備，研究制訂可靠、可行的施工方案。監理工程師要認真組織協調，取得各方的支持和配合，在此過程中要真正發揮“監幫結合”的作用，協助施工方解決一些技術難點，提醒施工方注意容易忽視而又不可忽視的環節。這樣，大體積混凝土溫差、收縮裂縫的出現是可以避免的。
參考文獻：
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