基于污水处理厂生物池地板大体积混凝土温度裂缝控制问题分析与研究

摘要：本文首先分析了污水处理厂生物池地板大体积混凝土温度裂缝的主要特征和产生原因，然后制定了控制温度裂缝的具体措施，通过这些措施的严格实施，有效避免了大体积混凝土温度裂缝的出现，保证了污水处理厂生物池底板的施工质量。本文在此提出了自己的观点和看法，望能为同行业工作人员提供一定的参考价值。

关键词：混凝土； 裂缝； 分析； 控制； 措施；

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

前言

随着我国经济的发展，工程建设规模越来越大型化、复杂化，这使得工程建设中的大体积混凝土温度裂缝问题日益突出并成为具有相当普遍性的问题。由于影响大体积混凝土早期开裂的因素较多，温度应力产生的裂缝仅是一个方面，在施工中必须全面考虑加以综合防治，才能保证大体积混凝土结构的工程质量。施工中的混凝土裂缝，是由于混凝土内部应力的作用和温差、干缩变化等因素作用形成的。在本污水处理厂生物池底板混凝土第一次浇筑时，就出现一部分温度裂缝。大体积混凝土温度裂缝的特征具有表面性，缝较细，多在0.05 ~0.2mm之间，其走向纵横交错，没有规律性。针对本污水处理厂生物池底板混凝土的温度裂缝，我们及时组织有关专家及建设单位、设计单位、施工单位等有关人员，进行了现场研究分析，找出了成因，制定了控制措施，在以后的混凝土浇筑中有效地避免了温度裂缝的过多出现，提高了混凝土的浇筑质量，保证了本污水处理厂生物池底板的施工质量。

一、污水处理厂生物池地板大体积混凝土裂缝的原因

一般说来，从强度方面分析，混凝土出现裂缝时产生的拉应力大于混凝土的实际抗拉强度，因此，要使混凝土不产生裂缝，就要使产生的拉应力小于混凝土的实际抗拉强度。经过认真分析，本污水处理厂生物池底出现温度裂缝的主要原因是:混凝土成型后养护不良，受到风吹日晒，表面水分蒸发快，体积收缩率大，而内部温度变化很小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现应力，引起混凝土表面开裂;或者因构件水分蒸发，产生的体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。

二、防治温度裂缝的具体措施

根据以上的分析，在施工过程中应建立测温装置及时测量温度，并采取相应措施将混凝土内外温差控制在25℃以内(按照GB50204 《混凝土结构工程施工及验收规范》进行施工)。

1、水泥的选用。大体积混凝土产生裂缝最主要的原因，就是水泥水化热的大量聚积，使混凝土出现早期温升以及后期降温的现象。在施工中降低水化热的措施之一就是选用中低热的水泥品种，我们在本工程中选用32.5级普通硅酸盐水泥，并严格控制混凝土水泥用量、水灰比和含砂率。

2、掺入适当的外加剂。在混凝土中掺入一定量的外加剂，可以起到降低水化热的作用。我们根据设计要求加入抗渗外加剂UEA-D，并掺入适量的泵送剂，不仅使混凝土的和易性有明显的改善，同时又减少了拌合用水，从而降低了水化热。

3、粗细骨料的级配选用。选用自然连续级配的粗细骨料配制的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量。细骨料以采用中、粗砂为宜，避免使用过量粉砂。试验资料表明，采用细度模数为2.79，平均粒径0.318mm的中、粗砂，与采用细度模数为2.12，平均粒径0.236mm的细砂相比，每立方米混凝土可减少用水量20-25kg，水泥可相应减少25~28kg。配制中，还要严格控制砂石的含泥量，含泥量过高，对混凝土的抗裂性也十分不利。

4、有效控制混凝土的出机温度及浇筑温度。在混凝土的各种原材料中，石子的比热容较小，但石子所占的重量最大;水的比热容最大，但其重量在混凝土中只占一小部分。因此，对混凝土出机温度影响最大的是石子和水的温度。为了降低混凝土出机温度，最有效的办法是降低石子的温度。从混凝土的搅拌到浇筑，根据不同季节可以采取相应的措施:对于夏季施工，应从降温保凉着手，可在搅拌筒上搭设遮阳装置，整个输送管道上覆盖草袋并经常喷洒冷水降温，采用相同坡度、尽量薄层浇灌、循序渐进的方法来缩小混凝土暴露面积，加快浇灌速度，缩短浇灌时间;对于冬季施工，应确保在施工规范要求的温度下浇灌，并保温养护到混凝土允许的临界强度。

5、混凝土施工过程控制。根据有关资料，普通混凝土极限拉伸的离散性很大，它与水泥用量、水泥浆量、水灰比、粗骨料品种、砂石含泥量、混凝土的捣固工艺及养护条件等有关。因此，在施工的全过程中，必须确保混凝土均匀密实，提高其抗拉强度。尽量降低热强比，改进振捣工艺和搅拌工艺，确保振捣密实，并应对板面进行二次抹压，以提高混凝土强度，减少收缩量。

6、采用信息化施工。为了进一步了解大体积混凝土各部分水化热的大小、不同厚度处温度升降的变化规律，可在混凝土的不同部位、不同深度埋设热传感器，或者采用混凝土测定记录仪，对施工全过程进行跟踪和监测，以便有的放矢地采取相应技术措施，确保工程质量。

7、控制混凝土入模温度。入模温度的高低，与出机温度密切相关，另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气候等有关。在温度较高的情况下进行施工，可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。如果是在冬季进行施工，因为要防止早期混凝土被冻问题，所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热，对原材料应视气温高低进行加热。

8、严格控制混凝土的浇筑速度，一次浇注的混凝土不可过高、过厚，以保证混凝土温度均匀上升。保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。 9、砼养护。砼养护是大体积砼施工中一项十分关键的工作。主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土的内外温差，促进砼强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。从砼浇筑完成到终凝这段时间的养护对砼而言十分重要。混凝土浇筑完毕后，在其顶面及时加以覆盖，要求覆盖严密，并经常检查覆盖保湿效果。其主要作用有二：一是蓄水保温，防止表面水分蒸发和抵抗受太阳辐射与刮风时温度骤变，二是保持内外温差的稳定。 10、健全施工组织管理。在制订技术措施和质量控制措施的同时，还需落实组织指挥系统，逐级进行技术交底，做到层层落实，确保顺利实施。实践证明，在优化配合比设计，改善施工工艺，提高施工质量，加强养护等方面采取有效技术措施，坚持严谨的施工组织管理，完全可以控制大体积混凝土温度裂缝的发生。

三、结语

近年来，随着大体积混凝土在工程中的广泛应用，大体积混凝开裂也已经成为困扰混凝土工程界的焦点问题。导致大体积混凝土开裂的原因有很多，比如，水泥水化热引起的温度应力和温度变形、内外约束条件的影响、外界气温变化的影响、混凝土内的收缩变形等。温度应力是目前大体积混凝土开裂的一个很重要的因素。又因为水泥水化热是混凝土早期温度应力的主要来源，为了保证大体积混凝土结构具有可靠的强度和耐久性能，必须在施工过程中通过控制水泥水化热，将大体积混凝土早期温度开裂的潜在危险性降至最低。

参考文献：

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