淺談大體積混凝土的施工方法與質(zhì)量控制

張 強(qiáng)孫 雨

（1.沈陽騰越建筑工程有限公司，遼寧 沈陽 110024；2.沈陽建科特種建筑工程有限公司，遼寧 沈陽 110000）

0 引言

由于大體積混凝土表面系數(shù)不大，水化熱釋放比較集中，所以內(nèi)部溫升相對較快，當(dāng)混凝土溫差過大時(shí)，就會出現(xiàn)溫度性裂縫，進(jìn)而影響整個(gè)工程正常使用以及結(jié)構(gòu)安全。在實(shí)際工作中，必須在質(zhì)量控制貫徹到各個(gè)細(xì)節(jié)的過程中，保障大體積混凝土順利施工。

1 大體積混凝土材料質(zhì)量要求以及裂縫產(chǎn)生原因

1.1 材料質(zhì)量要求

1.1.1 水泥

在大體積混凝土施工中，由于普通水泥的水化熱相對較高，一旦應(yīng)用到大體積混凝土中，過多的水泥水化熱就很難散發(fā)。如果混凝土內(nèi)部溫度較大，在混凝土表層出現(xiàn)溫度差時(shí)，就會讓混凝土內(nèi)部出現(xiàn)一定的壓應(yīng)力，也就是表面出現(xiàn)拉應(yīng)力。在這過程中，一旦表層拉應(yīng)力大于早期混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會出現(xiàn)溫度裂縫。為了避免上述現(xiàn)象造成的不良影響，在水泥選用中一般使用水化熱相對較低的水泥品種，或者直接利用水化熱相對較低的硅酸鹽水泥，通過添加適當(dāng)?shù)耐饧觿?，在改善大體積混凝土性能的過程中，緩解混凝土澆筑時(shí)間。

1.1.2 粗骨料

在粗骨料選用中，一般選用粒徑為5～25mm，含泥量始終在1%以下的碎石。通過選用粒徑較大、級配較好的石子作為混凝土配置材料，讓其具有較高的抗壓強(qiáng)度、良好的和易性，在減少水泥用量以及用水量的過程中，減少水泥水化熱和混凝土的溫升現(xiàn)象。

1.1.3 細(xì)骨料

在細(xì)骨料選用中，通常使用粒徑高于0.5mm，含泥量小于5%的中砂。選用平均粒徑較大的粗、中砂混制的混凝土，和選用細(xì)砂拌制的混凝土相比，可以直接減少10%左右的用水量，在節(jié)省水泥用量的過程中，有效控制混凝土溫升情況，讓混凝土收縮現(xiàn)象得到實(shí)際控制。

1.1.4 粉煤灰

在大體積混凝土施工中，為了方便泵送，改善混凝土和易性，可以在施工中適當(dāng)加入粉煤灰?；蛘吒鶕?jù)施工規(guī)范以及設(shè)計(jì)要求，使用礦渣性硅酸鹽進(jìn)行大體積混凝土拌制，粉煤灰替代水泥的含量最大可以達(dá)到25%左右。

1.1.5 外加劑

在施工設(shè)計(jì)沒有具體要求的情況下，通過比較、分析使用經(jīng)驗(yàn)，在每立方米的混凝土添加2kg減水劑，就可以減小水化熱峰值，由于補(bǔ)償功能，不斷提高混凝土抗裂性能。具體的使用性能以及用量，混凝土廠家通常會在澆筑前，將配合比發(fā)送給施工單位。

1.2 大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的原因

在大體積混凝土施工中，結(jié)構(gòu)裂縫是由基礎(chǔ)或者墩臺等多種因素產(chǎn)生的，裂縫出現(xiàn)的主要因素如下：

1.2.1 收縮裂縫

收縮裂縫是混凝土收縮的結(jié)果，影響收縮的主要因素是混凝土中的水泥用量以及用水量，水泥用量和用水量越大，收縮性能就越大。另外，水泥品種不同，收縮、干縮量也就不同。在混凝土硬化以及散熱過程中，也會出現(xiàn)不同的收縮應(yīng)力，一旦收縮應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度極限，混凝土結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)對應(yīng)的收縮裂縫。在大體積混凝土施工中，雖然收縮量值較低、水灰比很大，但是一旦和溫度收縮疊加在一起，就會讓應(yīng)力不斷增加。因此，在混凝土施工中，必須對自身收縮進(jìn)行性能指標(biāo)考慮和測定。

1.2.2 溫度裂縫

溫度裂縫是大體積混凝土溫差較大時(shí)出現(xiàn)的裂縫，它的影響因素是混凝土表層和內(nèi)部溫差造成的結(jié)果，尤其是在大體積混凝土施工中，更容易出現(xiàn)這種裂縫，面對這種情況，一般要求一次性澆筑。當(dāng)澆筑完畢后，由于水泥水化會出現(xiàn)對應(yīng)的水化熱；由于體積較大，內(nèi)部水化熱不容易揮發(fā)，內(nèi)部溫度迅速增加，表層散熱過快，也就形成了很大溫度差，讓內(nèi)部出現(xiàn)壓應(yīng)力，表層出現(xiàn)拉應(yīng)力。與此同時(shí)，由于抗拉強(qiáng)度不高、齡期短，一旦表層抗拉應(yīng)力大于混凝土極限強(qiáng)度，混凝土表層裂縫就會出現(xiàn)。

2 大體積混凝土質(zhì)量控制措施

2.1 施工方法

在大體積混凝土施工中，為了保障施工質(zhì)量，必須預(yù)留適當(dāng)?shù)目椎溃趦?nèi)部設(shè)置循環(huán)的冷氣或者冷水冷卻，降溫速度也應(yīng)該始終在0.5～1.0℃/h。對于大型的基礎(chǔ)設(shè)備，通過分層分塊澆筑，降低約束作用，方便水化熱散發(fā)。另外，還必須增強(qiáng)混凝土振搗澆灌力度，進(jìn)而不斷提高密實(shí)度。在晚拆模中，避免拆模后表層溫度下降15℃以上對施工質(zhì)量造成的不利影響。或者利用兩次振搗的方法，改善混凝土性能，保障抗裂性。

2.2 溫度控制

在混凝土裂縫控制中，溫度變化和混凝土溫度作為溫度控制的重要內(nèi)容，當(dāng)混凝土從零應(yīng)力降到開裂溫度時(shí)，拉應(yīng)力就會大于混凝土極限拉應(yīng)力。因此，在大體積混凝土施工中，必須盡量降低初始溫度、內(nèi)化熱溫度，從源頭上避免裂縫風(fēng)險(xiǎn)。

在混凝土澆筑入模時(shí)，為了降低溫度，可以使用濕潤的草簾對泵管進(jìn)行遮擋。為了防止混凝土表層散熱較快，在內(nèi)部溫差較大的過程中出現(xiàn)不必要的裂縫，在終凝后必須及時(shí)搭建大棚進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；大棚保溫時(shí)間，根據(jù)測溫要求而定，當(dāng)大氣溫度和混凝土表層溫度大致相同時(shí)，再拆除大棚，進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。同時(shí)，澆水養(yǎng)護(hù)必須在14d以上，在保溫養(yǎng)護(hù)、保濕措施中，必須先鋪筑塑料布，再在上面鋪筑兩層簾子，并且適當(dāng)增加草簾量。

2.3 混凝土澆筑振搗

在混凝土澆筑振搗中，振搗棒應(yīng)該設(shè)置前后兩排，前排振搗澆筑點(diǎn)，后排振搗混凝土斜坡。在構(gòu)件邊角，通過模板振動的方法，從根本上避免蜂窩麻面的不利影響。通常振搗棒插入點(diǎn)間距一般控制在40cm以內(nèi)，振搗時(shí)間在15～30s之間，以不冒氣泡或者泛漿為基準(zhǔn)，在“慢拔快插”的振搗原則中，讓混凝土足夠密實(shí)。在混凝土澆筑中，除了必須滿足初凝前，混凝土搗實(shí)或者覆蓋，還必須結(jié)合鋼筋疏密程度、結(jié)構(gòu)大小、管道預(yù)埋、螺栓留設(shè)、水化熱供應(yīng)等情況，通過斜面分層的方式，讓斜面坡度始終滿足施工要求。

2.4 混凝土測溫以及養(yǎng)護(hù)工作

為了避免混凝土溫差過大，混凝土抗拉強(qiáng)度低于溫度應(yīng)力出現(xiàn)裂縫，必須結(jié)合氣溫環(huán)境以及施工狀況，使用蓄水的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?？梢韵仍诨炷帘韺痈采w麻袋，再澆水濕潤。當(dāng)整個(gè)工程初凝后，再在基礎(chǔ)周邊砌筑擋水，通常養(yǎng)護(hù)周期為28d，蓄水深度為10cm，為了能夠及時(shí)掌握混凝土表層溫度與內(nèi)部溫度的變化情況，可以在基礎(chǔ)內(nèi)部埋設(shè)測溫點(diǎn)，深度設(shè)置在距離表層10cm的地域，再對表面溫度和中心溫度進(jìn)行測量，測溫管必須高出表層12cm。

3 結(jié)束語

在大體積混凝土施工中，一旦混凝土裂縫差異、裂變狀態(tài)較大，都會影響混凝土滲透性能，當(dāng)混凝土滲透后，還會造成裂變加速，出現(xiàn)安全或者質(zhì)量事故。

因此，在實(shí)際施工中，我們必須結(jié)合混凝土施工方法，針對裂縫出現(xiàn)的原因、影響因素，加強(qiáng)質(zhì)量控制措施，保障施工效益。

［1］王貴軍.淺談大體積混凝土施工方法與質(zhì)量控制措施[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（22）.

［2］趙奮勇.基礎(chǔ)大體積混凝土施工方法[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2012（8）：42-43.