论文导读：尤以基础地下室和有防辐射要求的工程为甚。因而在大体积混凝土施工中。如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现。介绍了在施工中通过控制配合比、浇筑、养护等一系列措施。
关键词：大体积混凝土,裂缝,防辐射,措施
近年来，国内建筑工程中混凝土工程的体量日渐增大，尤以基础地下室和有防辐射要求的工程为甚。同时，随着我国建筑技术的发展和城市建设、城市环保的需要，预拌商品混凝土以其集约化的生产方式，稳定优异的产品质量，得到了越来越广泛的应用。
然而，由于预拌混凝土在施工中需要的坍落度比现场自拌混凝土传统施工工艺大得多，因而在大体积混凝土施工中，如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现，显得非常重要。
本文结合盐城市**医院肿瘤中心一期工程的加速器机房混凝土施工实例，介绍了在施工中通过控制配合比、浇筑、养护等一系列措施，有效地防止有防辐射要求大体积混凝土出现变形裂缝的体会。
1．工程实例
盐城市**医院肿瘤中心一期工程位于医院内西北角，坐北朝南。本工程建设用地面积约1064M2，总建筑面积5105M2。地上六层，局部七层，建筑总高度26.65米，东西长约37.60米，南北最宽处34.42米；框架结构。
肿瘤中心加速器机房工程概况：加速器机房墙体，外墙宽度大多数为1300mm，最薄处为600mm，室内有连墙垛4个：均为2500×4000mm，迷道有两道600-1150mm宽的楔形墙。实际墙身高度为7.05m，顶板厚为1300-2500m。混凝土设计等级为C30。
加速器机房的墙体、顶板混凝土工程是本工程中重中之重的重点工程，因此必须采取有效措施防止有防辐射要求大体积混凝土出现变形裂缝，杜绝放射性物质的辐射污染。
医疗部门根据防辐射的特性对施工提出如下要求：
1.1、混凝土施工成型后表面不允许有收缩裂缝。
1.2、混凝土施工中不允许出现施工冷缝，加速器机房的墙板和顶板必须一次成型。
1.3、混凝土施工必须振捣密实；混凝土内部不能出蜂窝、孔洞等缺陷。
1.4、混凝土中尽量少设管道，管道的走向必须严格按图纸一次性留设到位。
2．混凝土裂缝产生的原因分析
大体积混凝土由外荷载引起裂缝的可能性很小，但水泥在水化反应中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力，将成为大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。
大体积混凝土裂缝产生的原因是：
大体积混凝土施工，由于混凝土内部与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
混凝土降温阶段，由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。
3．防止产生裂缝的措施
基于混凝土结构产生裂缝的机理，围绕医疗部门的以上要求在本工程中有针对性地采用了以下施工技术和控制措施：
3.1混凝土配合比优化及供应
3.1.1根据上述对大体积混凝土产生裂缝的原因，混凝土配合比的选定是至关重要的。设计要求混凝土强度等级为C30，重度为23.4~23.51kN/m3。经与商品混凝土厂家(***商品混凝土公司)一起反复试配，优化混凝土级配，减小水灰比，用掺粉煤灰和减水剂的“双掺”技术。
由于水泥砂浆和粗骨料的粘结强度即界面粘结力大小是决定混凝土强度的主要因素之一。因此选择与水泥适应性好、减水率高的优质外加剂也至关重要。同时，考虑到大体积混凝土计划浇筑时间为10月上旬，当时的白天气温仍在27℃以上，尚需使混凝土的初凝时间满足施工要求。掺用高效缓凝减水剂试配后，混凝土性能就完全满足了设计和施工要求。
选择减少水泥用量而不是选用初凝时间长、水化热低的矿渣水泥，是因为矿渣水泥的析水性比硅酸盐水泥强，在浇筑层表面有大量水析出。析出的水聚集在上下两浇筑层的表面，造成混凝土的水灰比改变，形成了一层含水量多的夹层，妨碍两层混凝土粘合，破坏混凝土的整体性，从而影响混凝土的防辐射效果，这种混凝土的泌水性与用水量成正比。
3.1.2原材料的选用
(1)水泥：选用东台磊达水泥厂52.5级P.Ⅱ水泥，出厂后贮存7d以上，使用前经复试合格后方能使用。
(2)砂、石料：采用细度模数大于2.6的中砂，单16～31.5mm碎石，级配良好。砂、石含泥量均要小于2%,砂率为40.3%。
(3)掺合料：在混凝土中掺加南通华能Ⅰ级粉煤灰，以减少绝对用水量和水泥用量，改善混凝土和易性与可泵性，延长缓凝时间。同时在混凝土中掺加江苏博特产JM-ⅢB型高效增强剂,可明显提高混凝土的抗裂、防渗性能。
(4)外加防裂纤维：ゾ多方考证，慎重选用江苏锦华产克拉丝阻裂纤维。减少混凝土收缩，提高混凝土抗拉强度和极限拉伸性能。
3.2改善约束条件和构造设计措施
由于本工程的大体积混凝土有防辐射的要求，因此合理分段浇筑、设置滑动层、设置缓冲层、避免应力集中等常规措施就不可实施。
防止大体积混凝土产生温度裂缝，在改善边界约束和构造设计方面，本工程采取如下一些技术措施：
（1）如尽可能减少结构底板与外侧墙混凝土浇筑时间差，减少新老混凝土之间的收缩差。
（2）为避免外墙混凝土收缩裂缝(一般以竖向裂缝的方式出现)的产生，施工时要求在外墙外侧设水平温度钢筋，间距不大于150mm，且严格控制混凝土的保护层厚度严禁超厚。
（3）在外侧墙内设计的必要的电路管道严格按设计要求斜向成30 0 -45 0 进行穿插，避免裂缝沿管道方向产生，并让放射源从最弱处对环境造成污染。
3.3防辐射混凝土的施工措施
（1）混凝土浇注顺序的安排，为确保外墙混凝土浇筑的整体性、连贯性，防止出现施工冷缝，混凝土浇筑按斜面分层法振捣，根据当时的气温和混凝土的初凝时间，每浇筑一段长度，及时调整泵送管，循序循环推进，以避免出现施工冷缝为原则。
（2）尽可能采用二次振捣工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度，二次振捣的最佳时间，一般在第一次振捣完成后一小时进行为宜。对大面积的顶板面要进行拍打填实，去除浮浆，实行二次抹面，以减少表面收缩裂缝。
（3）混凝土在浇注振捣过程中的泌水应予以排除。
（4）根据泵送工艺要求，混凝土坍落度在现场出料时严格控制为12±2cm，凡超出范围的，一律退场，专人负责此项工作，绝不允许在现场加水。
（5）为了降低大体积混凝土的总温升，减少结构物的内外温差，控制混凝土的入模温度是非常重要的措施。根据我国工程实践经验，混凝土最高入模温度宜控制在35℃以下。ハ募臼┕な保在输送泵送时采取降温措施，以防入模混凝土温度升高。如在搅拌筒上搭设遮阳棚盖，在水平输送管道上铺草包喷水。
3.4 混凝土的测温
根据工程大体积混凝土的特点和施工经验，实测的混凝土内部中心与表面温度差，宜控制在25度之内。为防止大体积混凝土内外温差超过限值而产生温度裂缝，在混凝土内布置测温点，掌握内部实际温度变化情况，并且根据温度梯度变化情况，可定性、定量指导施工，控制降温速率，控制裂缝的出现。
（1）应根据工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况，合理、经济地布设测温点，并测绘测温点布置图。
（2）温度测点以集成温度传感器作感温元件，在埋设前应对感温元件作环氧树脂封闭。在浇注前应按测温布置图要求，对测点予以固定和保护，以确保测温工作的顺利进行。
（3）每次测温后，应立即汇总整理混凝土内部温度场与温差数值,提供给施工指挥部门，以指导现场的施工。
根据经验，大体积混凝土的温差变化在1～72h内波动最大，因此在这段时间现场值班不间断测量，测试频率为每2h一次，测试时要求记录以下数据：①混凝土入模温度；②每次测温时间，各测点温度值；③各部位保温材料的覆盖和去除时间；④浇水养护或恢复保温时间；⑤异常情况如雨、风等发生的时间。
3.5混凝土的养护
大体积混凝土浇筑后，加强其表面保温、保湿养护，对防止混凝土产生裂缝具有重要作用。保温养护的作用有3个：第一减小混凝土的内外温差，防止出现表面裂缝；第二是防止混凝土表面过冷，避免产生贯穿裂缝：第三是延缓混凝土的冷却速度，以减小新老混凝土的上下层约束。保湿养护能减小混凝土的干缩，能使混凝土的水泥水化作用顺利进行，有利于提高混凝土的极限抗拉强度，对控制裂缝有积极作用。
3.5.1本工程浇捣时气温较高，在混凝土顶板表面用木夯紧压整平后，覆盖一层塑料薄膜，两层麻袋布(草袋)，并浇水湿润，此后根据温控数据确定覆盖材料的增减。
3.5.2外墙混凝土易出现收缩裂缝，除在配合比选定上采取积极的预防措施，在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落等措施外，后期的养护也很重要。应采取以下措施：
（1）采用竹胶板模板，改善混凝土表面热交换条件，延迟拆模时间，减小混凝土降温速率。
（2）长期的带模养护：由于采用木模，故保持模板的完全湿润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程中，保持湿润环境。在混凝土获得一定强度后，松开对销螺栓，使得模板与混凝土界面可以蓄水，带模养护，规定28d拆模。
继续养护：模板拆除后，继续对外墙混凝土浇水养护15d。
4．几点体会
工程完成后，大体积顶板混凝土表面和外墙混凝土表面均无明显裂缝出现，经省疾控中心专业部门检测，工程的防辐射性能达到了设计要求。免费论文参考网。
1. 泵送商品混凝土施工的大体积混凝土易出现收缩裂缝，但只要措施得当，还是可以避免或得以控制的。关键在于(a)在保证混凝土强度的前提下，尽可能降低每m３混凝土的水泥用量。(b)尽可能将墙板的水平钢筋置于混凝土外侧，控制混凝土保护层厚度不得超厚，水平钢筋的间距尽可能小于150mm。(c)严格控制混凝土坍落度，绝不允许现场加水。(d)建议尽可能延长拆模时间，浇水养护时间应大于30d。免费论文参考网。
2.大体积混凝土施工控制表面温度裂缝的产生，首先应从选定混凝土配合比入手。只要对掺合料等选择合适，通过试配完全可以大大降低每m 3 混凝土的水泥用量，降低混凝土的最高绝热温升，从根本上解决升温阶段的裂缝产生。
3. 对大体积混凝土而言，养护措施极为重要，应根据施工时的气温、测温情况，采取相应的养护方法。免费论文参考网。布置合理的测温手段是必不可少的，可以为养护提供调整依据。
4.掺加抗裂纤维对混凝土能起到补偿收缩作用，可有效地提高混凝土的抗裂缝能力。
另外、有防辐射要求的大体积混凝土施工中，应避免采用在墙体和顶板中埋设冷却管，在混凝土升温阶段通水带走混凝土水化热热量，降低混凝土最高温升值的措施。
参考文献：
〔1〕 赵志缙，李继业等.高层建筑施工〔M〕.上海：同济大学出版社，1999.
〔2〕 谢尊渊.建筑施工〔M〕.北京：中国建筑工业出版社，1998.
〔3〕.朱伯芳大体积混凝土温度应力与温度控制.电力出版社新2003.
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