事故简介

某工厂设备基础的长×宽×高=20m×6m×3m，混凝土型号为C30R，浇筑后2～3d内出现裂缝。

原因分析

该设备基础属于大体积混凝土，施工时环境温度为5℃，因要求使用C30早强混凝土，所以混凝土公司配制该混凝土时，采用P.O42.5水泥。混凝土配合比见表1-3。

表1-3 C30R混凝土配合比（单位：kg/m³）

混凝土中心温度预测

式中 T_max———水泥水化绝热温升值（℃）；

W———每m³混凝土胶凝材料用量（kg），W=380kg；

Q———胶凝材料水化热（kJ），Q=0.96×377=362kJ/m³；

c———混凝土比热容[取0.96J/（kg·K）]；

ρ———混凝土密度（取2400kg/m³）；

e———常数（取2.718）；

m———与水泥品种、浇筑温度有关的系数（d^-1），可取0.3～0.5d^-1；

d———养护天数。

当环境温度为5℃时，内外温差为：60.6℃-5℃=55.6℃。当时施工单位未采取保温覆盖措施，混凝土在此温差下开裂。

事故处理

采用环氧注浆法修补裂缝。近几年来市场已有售黏度较小的环氧注浆或水性环氧树脂。如裂缝较多，可采用注浆机处理，具体操作如下：

1.高压注浆机工作参数

注浆时表压力为20～30MPa，最大表压力为70MPa

注浆量：0.74L/min

电压：220V

功率：570W

质量：5.5kg

注浆效果：注0.1mm宽裂缝，注浆深度可达100mm；注0.2mm宽裂缝，注浆深度可达500mm。

2.修补流程

整个修补流程的主要工序有：观察裂缝→清理裂缝灰尘→粘贴注浆嘴→封闭裂缝→注浆→凿除注浆嘴→表面找平。

修补工序的具体操作如下：

1）观察裂缝。观测裂缝宽度，测量裂缝长度，大致了解裂缝深度及是否贯通，估算需要的注浆量，在图样上画好裂缝位置、宽度及长度。

2）清理裂缝灰尘。用细钢丝刷沿裂缝仔细清理表面灰尘，凿掉突出硬块，再用“皮老虎”吹，保证注浆嘴能牢固地贴上。

3）粘贴注浆嘴。若缝宽为0.1～0.3mm，则每隔15cm左右贴一个；若缝宽为0.3～1mm，则每隔20cm左右贴一个；若缝宽为1.0～3mm，可每隔30cm左右贴一个。

用于粘贴注浆嘴的环氧树脂胶泥要稍干，看上去为牙膏状即可，为防止注浆嘴滑动，要注意不能堵塞注浆嘴孔和裂缝。注浆嘴周边再抹上环氧树脂胶泥加固，以防注浆时鼓掉、漏浆。

4）封闭裂缝。封缝用的环氧树脂胶泥要稍软些，可稍有流动性，便于封牢和凿除，还要仔细抹牢、密封，顺便封堵裂缝两侧有气孔的部位，以防注浆时流失，保证注浆饱满。

5）注浆。注浆顺序：垂直裂缝应由下向上进行，将注浆器吸满浆液后插入注浆嘴孔中，扭紧螺杆开始加压注浆，可同时注射6～8个注浆嘴。注完一遍后，浆体靠自重向裂缝深处渗透，若不能一次注充实，每过1h后可再注。每个注浆孔应注射到再也注不进去或下一个注浆嘴流出浆液才算注浆完毕。注浆完毕后，可拔下注浆器，并立即塞上止浆塞，防止浆液回流。(www.daowen.com)

6）凿除注浆嘴。铲除封缝胶泥。注完浆后，在气温20℃以上时，经24h或气温<20℃时，经48h，就可用手锤、刨铁等清除注浆嘴，铲除注浆嘴周围的封缝胶泥，表面找平。

预防措施

大体积混凝土的温控可采取如下措施，防止中心温度与表面温度相差>25℃。

1.采用降低中心温度的措施

1）当大体积混凝土施工时，混凝土中可掺入粉煤灰等掺合料，以降低混凝土的发热量，混凝土强度达60d或90d时进行验收。

2）特大体积混凝土可分层浇筑，每层浇筑500mm左右为宜，在下层混凝土初凝前浇筑上层混凝土，以便让混凝土部分热量在浇筑过程中散失掉。

3）环境温度特别高时，为降低混凝土的入模温度，可用部分冰块代替搅拌水。

4）大型工程也可在混凝土中埋入循环水管，利用循环水降低混凝土的中心温度。

2.混凝土表面应加以覆盖，提高表面温度，以降低内外温差

覆盖后，混凝土表面温度T_b的计算如下：

H=h+2h″

ΔT=T_max-T_q

式中 T_q———环境温度（℃）；

T_max———混凝土结构中心温度（℃）；

H———混凝土结构计算厚度（m）；

h———混凝土结构实际厚度（m）；

h″———保温层厚度，相当于混凝土虚厚度（m）；

ΔT———混凝土结构中心温度与环境温度之差（℃）；

λ———混凝土热导率[1.33～1.55W/（m·K）]；

K———保温层的传热系数[W/（m²·K）]；

∂_i———各层保温材料厚度（m）；

λ_i———各层保温材料热导率[W/（m·K）]；

R_w———混凝土表面的散热阻，取0.043m²·K/W。

大体积混凝土应控制中心与表面的温差≤25℃。

例如：覆盖60mm厚稻草板，表面温度T_b计算如下。

已知：T_q=5℃；h=3m；λ=1.55W/（m·K）；∂_i=0.06m；λ_i=0.105W/（m·K）

H=（3+2×0.9524）m=4.9048m

ΔT=（60-5）℃=55℃

温差计算结果：（60-39.4）℃=20.6℃＜25℃，符合要求。