[埃塞Messebo水泥工程混凝土施工裂缝控制]混凝土裂缝修补

　　总结在非洲资源条件有限并且气候干燥炎热条件下混凝土施工裂缝控制，主要从选材、配合比设计和施工操作方面进行论述。 　　 　　1. 项目简介 　　本工程为埃塞俄比亚messebo水泥公司3000TPD熟料生产线，该工程位于埃塞俄比亚默克莱市（Mekelle）的Messebo水泥厂内，距离首都亚的斯亚贝巴大约780公里。建设单位为埃塞俄比亚messebo水泥厂，设计及总承包单位为合肥水泥研究设计院，监理单位为印度holtec咨询公司。我单位负责土建施工，结构形式主要为设备基础、筒仓、多层框架及砖混结构等，本标区各单位工程分别为：石灰石破碎车间、辅料破碎车间、石灰石予及页岩均化堆场、辅料均化堆场、配料库、立磨车间、生料均化库、 窑尾预热器、窑中及三次风管、窑头及熟料冷却与输送、配料窑和预热器电控室、熟料库、水泥磨和配料车间、水泥库、包装车间、包装纸袋库、煤预均化堆场、煤磨车间、泵房、压缩机房、水处理厂、电缆沟、机械车间、库房、地磅等工程，大体积混凝土较多，混凝土量约7万余方,如何保证混凝土施工质量是整个工程技术质量工作关键。
　　2. 选题理由
　　2.1 施工难度大
　　本工程混凝土量约7万余方，大体积混凝土较多，加之埃塞俄比亚气候干燥炎热、昼夜温差大，且混凝土用砂为细黄砂掺中粗黑砂、当地没有粉煤灰等掺料，导致单方混凝土水泥用量高，水化热大，混凝土质量难以控制，在前期施工中混凝土曾出现裂纹。
　　2.2 业主及监理要求高
　　按业主要求，本工程工期紧，监理单位为印度咨询公司，对项目质量要求较高。
　　3. 裂缝成因分析
　　3.1 气候条件差
　　本工程位于埃塞俄比亚东北部城市默克莱，距离首都亚的斯亚贝巴大约780公里，海拔2000m，气候干燥炎热，阳光照射强烈，昼夜温差大，导致混凝土入模温度高、温度梯度大、水分散失快，极易产生裂缝。
　　3.2 资源条件差
　　甲方提供水泥为该水泥厂生产OPC42.5水泥，该水泥早期强度高且当地没有粉煤灰等掺料、混凝土用砂为细砂且含泥量高、导致混凝土单方水泥用量高，水化热大，极易产生温度裂缝。
　　3.3 一次浇筑混凝土量大
　　本工程多大体积混凝土，一次浇注量达1000m3以上，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力容易导致混凝土产生裂缝。
　　3.4 施工工期紧张
　　紧张的施工工期对混凝土的浇筑及养护形成威胁，容易造成混凝土未能完全振捣并养护到位，容易产生裂缝。
　　4. 裂缝控制措施
　　4.1 选材和配合比设计方面
　　（1）根据结构要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级。该厂OPC水泥是按欧美标准生产的，早期强度虽然增长较快，但28天强度仅达合格标准，富余系数较低，一般只有1.03左右，并且当地无粉煤灰等掺剂，导致单方水泥用量较高，水化热较大，混凝土施工质量难以保证，项目部实验人员根据该工程特点及技术工艺要求，在进行系列砼配合比设计试配过程中，先按规程标准要求进行初步理论设计，同时考虑OPC水泥强度富余系数低及当地细黄砂、石子原材料实际情况，将黑砂和细黄砂按不同比例混合试验并对砼配合比经多次设计试配试验分析比较，设计试配出适合当地黑砂等原材料特点，又能满足设计标准和不同施工工艺（输送方式）要求的C40、C35、C30、C25、C20、C15不同塌落度三大类19种系列砼施工配合比。
　　（2）选用级配合格的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求，对含泥量高的砂必须经清洗后方可使用。基础大体积砼及上部主体工程泵送砼砼应选用中砂，中砂流动性好，颗粒级配较佳，表面积适宜，用水量较少，能较好地满足施工工艺要求，实际现场状况是黑砂砂粒较粗，且含有大量卵石，级配不良，含泥量较大，不能直接用之于工程，需洗砂机洗后并经试验合格方可使用，洗砂机洗后黑砂里仍含有3%左右卵石，经多次试验试配分析，按20～25%比例掺入细黄砂，较好的改进了黑砂原有级配不良的状况，使混合后的砂料级配达到中砂质量要求，较好地满足了不同施工工艺对砼技术性能的要求，且水泥用量比原有按40%掺入细砂的配合比减少了10~20kg/m3，按本工程砼量约7万m3计算，大约可节约水泥700吨，大大降低了工程成本，同时可降低基础大体积砼水化热，减少砼内部温度应力，从而避免或最大限度地减少了砼温度应力膨胀而产生的裂缝，保证了砼质量。
　　（3）采用混凝土外加剂，对大体积混凝土等采用YJ-2型缓凝减水剂，并通过试验确定外加剂的最佳掺量，既增加混凝土流动性有利于混凝土泵送又可降低水泥用量降水化热，保证混凝土施工质量。
　　4.2 施工操作方面
　　（1）由于当地阳光强烈气温高，可对骨料洒水降温，或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒，以降低混凝土原材料的温度。
　　（2）施工过程中搅拌站应按设计配合比及规范规定要求对砼质量进行预控搅拌，混合砂中细黄砂比例不得超掺，黑砂里含有3%左右卵石搅拌站应有专人调整计量，雨季搅拌站应有专人调整砂中含水率相应增加砂量，做好砼计量原始记录。
　　（3）浇筑时间的选择：由于当地阳光强烈气温高，如条件允许可选择在早上或黄昏后浇筑混凝土，既可降低混凝土入模温度又可减少水分散失和温度梯度变化过大。
　　（4）浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
　　（5）混凝土养护：针对现场实际情况及不同结构形式合理选择养护方式，对滑模施工的筒仓结构采取在内外平台下均设置环形水管喷淋的方式，保持混凝土表面湿润，保证出模后混凝土能得到及时养护。浇捣成型后，根据计算采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，并预埋电阻测温片，用电阻测温仪随时观测混凝土内外温差并做好记录，把混凝土内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，使混凝土的温度梯度不至过大。
　　（6）合理安排施工程序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，大体积混凝土应分层分块浇筑，避免混凝土拌合物堆积过大高差，并可在大体积混凝土中分层抛入毛石，毛石抗压强度应≥1.2～1.5倍砼抗压强度，毛石掺量比例为砼量的15%-20％，施工中只要做好妥善安排，在操作上是完全可以做到的。
　　（7）避免在大雨中浇灌混凝土，地下结构完成后及时回填，避免其侧面长期暴露，窑墩等厚大且不便于养护的上部结构延迟侧模拆除时间，并及时浇水养护，保持混凝土表面湿润。
　　5. 结语
　　本工程共浇筑混凝土7万余方，其中大部分为大体积混凝土，实践证明在非洲气候干燥炎热、资源条件有限的情况下上述措施能有效地避免混凝土裂缝的产生，既节约了工程成本又较好地保证了混凝土质量。
　　（作者单位：马钢建设集团有限责任公司，安徽马鞍山243011）

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