浅谈彭泽核电大件码头扒杆锚墩大体积混凝土防裂措施

1、浅谈彭泽核电大件码头扒杆锚墩大体积混凝土防裂措施摘要：本文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因，结合彭泽核电大件码头扒杆锚墩大体积混凝土施工施工时的具体防裂措施，可在以后的类似工程中提供参考。关键词：大体积混凝土 裂缝 防裂措施1.概况彭泽核电大件码头位于江西省彭泽县马垱镇，扒杆锚墩底部尺寸15m*18m，顶部尺寸8m*15m,在锚墩中部对称布置2个4m*8m的钢筋笼，钢筋笼内预埋扒杆拉环埋件，其余部位为素混凝土，总方量1400立方米，为大体积混凝土，为了确保工程内在和外观质量，减少和避免混凝土出现温度裂缝等质量问题，我单位制定详细、可行的专项措施，取得了良好的效果。2.大体积混凝土裂缝形成的原因

2、裂纹产生的原因有两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力性结构变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的，本文扒杆锚墩所针对的是材料型裂缝，其中具体的原因如下。2.1温度应力引起裂缝（温度裂缝）目前温度裂缝产生的主要原因是由温差造成的，温差可以分为三种：混凝土浇筑初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热聚集在混凝土的内部不容易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成内外温差，当这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂

3、缝；另外在拆模前后，表面混凝土温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，较为主要的是水化热引起的内外温差。2.2收缩引起的裂缝收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳性收缩、等等，本文主要针对干燥收缩和塑性收缩。2.2.1干燥收缩混凝土硬化后，在干燥的环境下，混凝土内部的水分不断向外散失，引起混凝土由外向内干缩变形裂缝。2.2.2塑性收缩在水泥活性大，混凝土温度较高，或在混凝土水灰比较低的情况下会加剧混凝土开裂，因为这时的混凝土沁水明显

4、减少，表面挥发的水分不能及时得到补充，这时的混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土内部的水分蒸发进一步加大，于是裂缝进一步扩展。3.防止裂缝的措施从以上分析中可以看出，材料型裂缝主要是由温差和收缩引起的，所以为了防止裂缝的产生，就要最大限度的降低混凝土温差和减少收缩，具体措施如下。3.1原材料的选择3.1.1由于温差主要是由水化热引起的，所以为了减少温差就要降低水化热，为了降低水化热，在施工过程中尽量采用低热水泥。彭泽大件码头扒杆锚墩混凝土标号为C25，在满足设计要求的情况下，锚墩混凝土采用低热矿渣水泥。另外，在不影响水泥活性的情况下

5、，尽量使水泥的细度适当减小。3.1.2掺加粉煤灰为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，混凝土的拌制过程中，部分水泥用粉煤灰代替。掺入粉煤灰主要有以下作用（1）由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%60%，三氧化二铝含量17%35%，这些硅、铝氧化物能与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分的水泥，从而减少水泥用量，降低混泥土的热胀；（2）由于粉煤灰颗粒较细，能够产生二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀，（3）二次反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步细化，分布更加合理，硬化后的混凝土更加密实，相应的收缩值也

6、减少了。值得注意的是，由于粉煤灰的比重较水泥小，振捣时粉煤灰容易上浮在混凝土表面，使得上部混凝土部位的混凝土掺和料较多，强度较低，表面容易产生塑性收缩裂缝，粉煤灰的掺入量不宜过多。3.1.3骨料（1）粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的水泥用量更小，水化热就随之降低，对防止裂缝的产生有利。（2）细骨料采用级配良好的中粗砂，减小孔隙率，降低总面积，减少单位水泥用量，降低水化热，防止裂纹产生。另一方面，严格控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此在施工过程中采用干净的中粗砂。3.1.4合理选用外加剂加入外加剂后能较少

7、混凝土收缩开裂的机会，减水剂主要作用是改善混凝土的和易性，降低水灰比，确保混凝土强度的同时减少单位水泥用量，降低水化热。缓凝剂的作用是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度随着龄期的增长而增大，等到放热峰值出现时，强度也增大了，增强了混凝土的抗裂能力。另外引气剂的合理使用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高耐久性能十分有利，在一定程度上增加混凝土的抗裂性能。3.2合理的施工方法3.2.1混凝土的拌制拌制过程中，严格按照确定的配合比计量投料。严格控制混凝土出机塌落度。尽量降低混凝土拌合物出机口的温度，可以采用冷风对拌合物冷却或加冰搅拌，确保新拌混凝土温度控制在6度左右。3.2.2混凝土的浇

8、注、拆模（1）分仓、分层浇注。根据扒杆锚墩的设计图纸标明的结构形式结合拉环埋件安装的具体要求，将整个锚墩分为4仓浇注。每一仓分层浇注、分层流水振捣密实。严格控制每一仓、每一层的浇注间隔时间，在分仓时，若每层浇注时间间隔过长，选择下仓混凝土适当覆盖时间应是在上仓混凝土温度降到一定值时，即下仓混凝土温升倒加到上仓混凝土后，上仓混凝土温度回升值不大于原混凝土的最大温升。同一仓混凝土分层浇注时，在上一层混凝土初凝前浇注下一层混凝土，振捣的时振捣棒插入下层混凝土5cm,既保证先浇注的那层混凝土水化热充分散发，又确保两层混凝土的衔接紧密，避免纵向施工缝，提高结构整体性和抗剪性能。（2）浇注时间控制彭泽核电

9、扒杆锚墩底设计高程相对较高，受降水影响较小，选择在45月份进行浇注，此时温度在2030度之间，尽量避开太阳辐射较高的时间浇注，当日间温度较高时，尽量选择在夜间浇注。（3）混凝土拆模时间控制混凝土在实际温度的养护下，达到设计强度75%以上，混凝土中心和表面温差控制在25度以内，预计拆模后混凝土表面温降不会超过9度以上允许拆模。在实际操作过程中，主要根据天气、现场的实际情况、混凝土的测温数据综合进行分析判断。3.2.3做好表面隔热保护在混凝土拆模后，在低温季节，在拆模后立即采取覆盖棉毡等进行表面保护，防止表面降温过大，引起裂缝。另外当日平均气温在23天内连续下降不小于68度时，28天龄期内混凝土要

10、进行表面保护。3.2.4养护混凝土浇注完毕后，及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少外界的高温倒灌，又防止干缩裂缝的产生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12到18小时开始养护，根据现场温度适当调整养护时间。连续养护时间不少于28天。3.2.5通水冷却在混凝土浇注前预埋水管，管径20cm，间距2m，采用纵横交错的形式布设。冷却水采用长江水，冷却水流量要足够大，以使管内产生紊流，提高冷却效果。为了冷却结束后混凝土的温度尽可能的均匀，在冷却过程中不断改变水流的方向。3.2.6在混凝土中掺加块石在满足混凝土设计强度的情况下，彭泽核电扒杆锚墩在混凝土中掺入15%的块石，减少同体积混

11、凝土的水泥用量，降低水化热，减少裂纹发生的可能性。掺入的石头选用新鲜无风化或裂纹的石头，饱和抗压强度不小于30MPa。施工时先铺一层混凝土，然后摆放石头，再振捣密实至块石沉入混凝土中。3.2.7在素混凝土表面加设钢筋网片根据设计图纸，彭泽核电码头扒杆锚墩除了中心两侧均匀布置2个4m*8m的钢筋笼子外（笼内预埋拉环埋件），其余部位是3块间隔的素混凝土，在同业主、设计、监理单位协商一致后，进行设计变更，在素混凝土表面加设间距250mm*250mm的8号钢筋网片，增加混凝土表面的抗裂能力，有效的预防和减少了表面裂纹的产生。4.效果通过以上所采取的防裂措施，彭泽核电扒杆锚墩浇注完成后除了极少部分位置出现了几条很浅的小裂缝外，其余部位均未产生裂缝，满足设计和规范要求，达到了预期的防裂效果。5结束语随着经济的发展和社会的进步，大体积混凝土在各种工程建设中越来越普遍，如何预防、减少大体积混凝土的裂缝已经成为学界和工程界面临的一个重要问题。通过以上分析可知，大体积混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土收缩引起的，由于温度应力和收缩的客观存在，材料型裂缝无法完全避免，但是通过精心选择原材料，采取一系列的措施，可以预防和减少大体积混凝土产生裂缝。希望彭泽核电大件码头锚墩大体积混凝土防裂施工的经验对以后类似的工程施工有所参考，有所裨益。参考文献（1）龚召熊：水工混凝土的温