设备基础大体积混凝土的施工控制

设备基础大体积混凝土的施工控制

杨耀强

杨耀强陕西宏远航空锻造有限责任公司713801

摘要：设备基础大体积混凝土体形大，表面系数较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，易产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以施工中根据混凝土施工的全过程采取相对应的针对性措施予以防治，须从原材料、混凝土配制、浇筑、使用自流平灌浆料、养护等多方面进行施工控制，保证施工的质量。

关键词：大体积混凝土施工控制自流平灌浆料

1、简述

近年来，随着建筑行业的迅速发展，高层建筑物、高耸结构及大型设备基础大量的出现，大体积混凝土已经被广泛应用，《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）中大体积混凝土定义：混凝土结构物实体最小尺寸不小于lm的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。3T自由锻锤基础长8.0m，宽6.0m，基础底标高-6.0m，下设300厚C15混凝土垫层，基础混凝土标号为C30，标高-0.370处采用40mm自流平细石混凝土找平，基础整体底板厚3.29m。基础混凝土总量为244m3，总耗钢量为19T。本工程整体筏板和部分墙体厚度超过1000mm，因此在浇筑过程中按照大体积混凝土浇筑控制。

2、混凝土裂缝形成的主要原因

大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。

3、原材料的的选择及质量要求：

在实际施工中，混凝土原材料选取的总原则是：一方面通过掺加各种外加剂、掺和料改善混凝土拌和物的和易性，特别是考虑泵送混凝土施工，增加其流动性；另一方面，降低水化热放慢速度，防止混凝土收缩，抑制孔隙率，提高密实度。

3.1水泥：选用PC42.5号复合硅酸盐水泥，属于低热水泥。

3.2粗细骨料：细骨料选用中砂，控制含泥量小于2％；粗骨料选用连续级配粒径5～32mm的碎石子，含泥量小于1％。因基础为动力基础，禁止使用砾石。

3.3粉煤灰：为了改善混凝土的和易性，掺入水泥用量的20%以内的Ⅱ级粉煤灰作为掺合料，改善混凝土，从而提高混凝土的可泵性，同时加入的粉煤灰由于取代部分水泥，不但降低成本，还具有降低水泥水化热和混凝土绝对温度的成效，从而可防治混凝土裂缝的产生。

3.4外加剂：为提高混凝土性能，同时掺加粉煤灰和外加剂，称为“双掺技术”。

4、大体积混凝土的配合比及供应

4.1配合比要求：（1）水泥初凝时间不少于6小时。（2）砂率控制在35-40%。（3）混凝土中的最大氧离子含量为0.06%。（4）混凝土中的最大碱含量为3.0KG/M3。（5）水泥中铝酸三钙含量小于8%。本工程混凝土配合比。

4.2大体积混凝土由商品混凝土搅拌站供应。原材料计量要准确，保证配合比的准确性。计量要求使用检定过的计量器具，保证计量正确。控制原材料投入搅拌机顺序，不采用“外掺”、“后掺”的作法，严格控制拌制时间，搅拌完成后装入运输车时，即测定坍落度，同时观察混凝土的和易性，不得存在离析，分层等现象，坍落度不符合要求的混凝土不能出站。混凝土运输根据路线的比对，交通的状况，随时增减车辆，保证混凝土的正常供应，混凝土运输时间不得大于180min，混凝土运输车辆离开搅拌站后不得掺加任何材料，包括水、外加剂等。

5、混凝土的浇筑：

混凝土的浇筑方案，应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有全面分层、分段分层、斜面分层等。6、混凝土热工计算及养护时的温度控制

总体要求：将混凝土内外温差控制在25度以下。

6.1热工计算：

6.2养护保温及测温

因工程在冬期进行施工，故必须加强保温进行养护，蓄热养护采用1层薄膜2层毛毡进行覆盖。混凝土测温采用普通温度计测温。采用混凝土浇筑时预留的钢管支撑，放置测温温度计，分别测定底板的表面下200mm、混凝土中部和混凝土底部上200mm，共测定4个位置。测温时间从测点混凝土浇筑完10小时（初凝）后开始，72小时内每2小时测温一次，72小时后每4小时测温一次，7天~14天每6小时测温一次，测至温度稳定为至。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土表面温度与环境最大温差小于20℃，方可全部拆除。

7、自流平灌浆料的应用

7.1施工缝的处理

施工缝的留置位置在混凝土浇筑前按照设计要求和施工技术方案确定，缝宜留置在结构受力较小且便于施工的部位。因基础混凝土浇筑采用二次浇筑的方法，在标高-2.71处留施工缝，为加强结构整体性，施工缝处理采用：

（1）在施工缝处补插钢筋Φ16@500×500，长1000mm的螺纹钢筋，伸入施工缝两侧各500mm。

（2）在前层混凝土面层涂敷一层灌浆料，自流平灌浆料能有效地将上下层混凝土粘结在一起，是混凝土结构很好的界面处理材料。在灌浆料固化之前开始浇筑混凝土。

7.2面层找平

基础标高-0.37处，预留40mm进行二次浇筑，采用C30自流平灌浆料进行找平。浇注层中部价构造钢筋φ10@200双向网片，并与原钢筋焊接。因自流平灌浆料具有流动性好，强度高的特点，它不仅可作为设备基础地脚螺栓孔的理想浇灌材料，而且可以作为基础底座找平层。用自流平灌浆料进行二次浇筑，拆模后基础表面平整光滑，经超声波检查后混凝土密实均匀。

7.3自流平灌浆料配合比

自流平灌浆料配合比见

自流平灌浆料经现场实践，7d抗压强度为22.1MPa，达设计强度的73.9%，14d抗压强度为32.7MPa，达设计强度的109%。

8、结语

大体积混凝土施工，只要选好原材料，确定好配合比，在施工技术上采取必要的措施，就能控制温度裂缝的产生，确保施工的质量。

[参考文献]

[1]GB50496-2009大体积混凝土施工规范2009

[2]建筑技术开发自流平灌浆料在大型设备基础中的应用朱永杰2002