李振起

摘  要  本文介紹了在施工中通過控制配合比、澆筑、養護等一系列措施，防止基礎和地下室外墻等大體積混凝土出現變形裂縫的經驗。
關鍵詞  大體積混凝土 溫度應力 防治
一、 工程概況
烏魯木齊金輝大廈工程位于友好北路，位于繁華的友好商業圈，周邊原有建筑密集，場地狹小。主樓地上30層，裙樓地上5層，主樓地下室3層，裙樓地下室2層。建筑面積48600m２，框架剪力墻結構。
1、大體積混凝土筏板基礎施工
工程采用上翻式承臺、地梁的筏板基礎，底板厚1000mm，承臺地梁高1800mm。平面形狀為矩形，長52m×寬42m，主樓與裙房間設一條寬800mm后澆帶�；�礎地下室混凝土強度等級C40，抗滲等級S8，基礎混凝土約3530m３。
本工程基礎混凝土工程量大，基坑較深，為確保基礎結構的整體性和安全性，考慮施工搭接和市區施工的困難，基礎底板以后澆帶為界分成A、B兩段施工： A段為后澆帶以西的裙房部分， 混凝土量1350m３；B 段為后澆帶以東的主樓部分，混凝土量2180m３。每段水平向不留施工縫，一次性澆筑；豎向在基礎上翻梁以上500mm處設施工縫。
混凝土下料振搗時按“分層、分段、連續不斷地薄層澆筑”的原則進行，底板部分先澆筑并注意振搗密實，上翻梁部分在底板部分澆搗后2h再行澆筑，使底板混凝土有一定的沉落時間，混凝土澆筑至設計標高后，用長刮尺刮平，清除殘余浮漿后用木耙鐵板打光，混凝土收水后用鐵板反復壓光，壓閉混凝土表面毛細孔，提高混凝土防水性能和表面觀感。
二、  混凝土裂縫產生的原因分析
1、混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，以及結構不合理，原材料不合格（如堿骨料反應），模板變形，基礎不均勻沉降等�；炷�土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。本文重點討論由溫度應力產生的裂縫。
2、 基礎大體積混凝土裂縫產生的原因
混凝土升溫階段，由于混凝土內部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應力。同時，此時混凝土的齡期較短，抗拉強度很低，溫差產生的表面拉應力，超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生表面裂縫。此種裂縫一般產生在混凝土澆筑后的第3天。
混凝土降溫階段，由于逐漸降溫而產生收縮，再加上混凝土硬化過程中，由于混凝土內部拌合水的水化和蒸發以及膠質體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時收縮。
這兩種收縮由于受到基底或結構本身的約束，也會產生很大的拉應力，直至出現收縮裂縫。
三、 混凝土裂縫防治
1、 正確選定混凝土配合比
（1）根據上述對大體積混凝土和地下室外墻混凝土產生裂縫的原因，混凝土配合比的設計及選定非常重要。經過反復試配，選定的配合比中水泥∶水洗砂∶石子∶水為1∶3.52∶4.86∶0.44，另MNC-TH外加劑1.8%，UEA微膨脹劑0.2%，礦粉0.5%。
（2）本配合比的特點和作用
本工程通過降低水泥用量以防止大體積混凝土裂縫的產生，在保證混凝土強度的前提下，通過摻加高性能磨細礦粉，取代部分水泥以減少水泥用量。磨細礦粉的摻量為膠凝材料用量的18%。
選擇減少水泥用量不是選用初凝時間長、水化熱低的礦渣水泥，因為礦渣水泥的析水性比普通硅酸鹽水泥強，在澆筑層表面有大量水析出。析出的水聚集在上下兩澆筑層的表面，容易造成混凝土的水灰比改變，形成了一層含水量多的夾層，妨礙兩層混凝土粘合，破壞混凝土的整體性，這種混凝土的泌水性與用水量成正比。
目前用作混凝土摻合料的除磨細礦粉外，還有粉煤灰和沸石粉等。由于粉煤灰的耐久性不如磨細礦粉，沸石粉則需水量甚大，摻入后增加混凝土泌水性，故選用八鋼礦粉作為本工程混凝土的摻合料。
3、 混凝土的溫度控制和養護
（1）混凝土基礎的溫度控制和養護
為預防止混凝土內外溫差超過限值而產生溫度裂縫，在混凝土內布置測溫點，掌握基礎內部實際溫度變化情況，監視溫差波動，以指導養護工作。
基礎澆搗時氣溫較底，在混凝土表面用木夯緊壓整平后，覆蓋一
層塑料薄膜，兩層草袋，并澆水濕潤，此后根據溫控數據確定覆蓋材料的增減�；炷�土基礎的測控點共布置30點，另有薄膜下溫度測點
6個，大氣溫度和室內溫度各2個測點。
施工儀器安裝埋設允許偏差
序號 儀器名稱 測量位置 允許誤差（mm）
   水平向 垂直向
1 測溫計 幾何圖形中心 ±50 ±50
2 測縫計（裂縫計） 儀器中心點 ±50 ±50
3 測試計 儀器中心點 ±50 ±50
4   

根據經驗，大體積混凝土的溫差變化在1～72小時內波動最大，因此在這段時間現場值班不間斷測量，測試頻率為每2小時一次，測試時要求記錄以下數據：①混凝土入模溫度；②每次測溫時間，各測點溫度值；③各部位保溫材料的覆蓋和去除時間；④澆水養護或恢復保溫時間；⑤異常情況如雨、風等發生的時間。
測溫前確定混凝土內中心溫度與表面薄膜下溫差達到27℃時，必須采取應急措施，實測溫度顯示大多數測試點溫差值在25℃以下，僅有1點一度溫差值超過29℃，現場采取停止澆水養護和覆蓋雙層草袋后在1h內即以提高表面溫度來降低內外溫差。
四、 幾點體會
地下室工程完成后，基礎大體積混凝土表面和外墻混凝土表面均無明顯裂縫出現，達到了預期目的。
1、泵送商品混凝土施工的地下室外墻易出現收縮裂縫，但只要措施得當，還是可以避免或得以控制的。關鍵在于：
(1)在保證混凝土強度的前提下，盡可能降低每立方混凝土的水泥用量。
(2)盡可能將墻板的水平鋼筋置于混凝土外側，控制混凝土保護層厚度不得超厚，水平鋼筋的間距盡可能小于150mm。
(3)嚴格控制混凝土坍落度，絕不允許現場加水。
(4)并盡可能延長拆模時間，澆水養護時間應大于30d。
2、基礎大體積混凝土施工控制表面溫度裂縫的產生，首先應從選定混凝土配合比入手。只要對摻合料、緩凝減水劑等選擇合適，通過試配完全可以大大降低每立方混凝土的水泥用量，降低混凝土的溫升內因，從根本上減少升溫階段的裂縫產生。
3、摻加高性能磨細礦粉能有效地降低每立方混凝土的水泥用量，其性能優于粉煤灰。
4、對基礎混凝土而言，養護措施極為重要，應根據施工時的氣溫、
測溫情況，采取相應的養護方法。布置合理的測溫手段是必不可少的，可以為養護提供調整依據。
五、結束語
以上對混凝土的裂縫原因及溫控措施進行了理論和實踐上的初步探討，雖然建筑業對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見比較統一，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。 通過了解裂縫的原因，采取系統防裂措施，可以控制裂縫的產生。在施工中所采取的各種防裂措施應配合使用，缺一不可。
參考文獻：
1、王鐵夢，《建筑物的裂縫控制》［M］。上海：科技出版社，1987
2、鐘作明，《大體積混凝土裂縫成因與施工控制措施》《管理觀察》，2008