大體積混凝土施工質(zhì)量控制

李勇

摘 要：大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)體積大、承受荷載大、水泥水化熱大、內(nèi)部受力相對復(fù)雜等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以大體積混凝土對具體的施工技術(shù)要求較高。該文遵循“預(yù)防為主”的原則，主要總結(jié)了從混凝土原材料選擇，配合比設(shè)計(jì)，混凝土施工，混凝土的溫度控制及養(yǎng)護(hù)等多方面的技術(shù)措施，以保證混凝土施工的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大體積 混凝土施工 質(zhì)量控制

中圖分類號：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0110-01

1 大體積混凝土施工要求

混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體最小幾何尺寸不小于1 m，體積大于1000 m3，或預(yù)計(jì)會因混凝土中水泥水化熱引起的溫度和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土工程，都稱之為大體積混凝土。大體積混凝土施工的關(guān)鍵是控制裂縫的產(chǎn)生。大體積混凝土由于結(jié)構(gòu)尺寸較大，水泥在水化反應(yīng)中釋放的大量水化熱不易散發(fā)，引起的溫度變化會產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，同時(shí)混凝土收縮會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，兩種力共同作用將導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵性內(nèi)容包括原材料的選擇、溫度監(jiān)測與控制，以及施工工藝等方面的內(nèi)容。施工工藝具體包括混凝土原材料的配料、振搗成型、混凝土澆筑、攪拌以及養(yǎng)護(hù)等。其中混凝土澆筑是最重要的環(huán)節(jié)，施工前要詳細(xì)計(jì)算澆筑次序以及澆筑前后的時(shí)間差，還要對施工現(xiàn)場進(jìn)行有效的組織管理，協(xié)調(diào)各工種工作時(shí)間。同時(shí)安排技術(shù)人員依據(jù)具體情況對施工澆筑配比進(jìn)行調(diào)整，對混凝土的收縮量和空隙率進(jìn)行掌控，降低混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率。

2 大體積混凝土施工常見質(zhì)量問題

（1）因大體積混凝土澆筑量大，在分層澆筑中前后分層沒有控制在混凝土初凝之前；混凝土供應(yīng)中斷或遇停水、停電及惡劣氣候等情況，導(dǎo)致混凝土不能連續(xù)澆筑而出現(xiàn)冷縫。（2）施工中因上、下澆筑層間隔時(shí)間拖長導(dǎo)致分層之間產(chǎn)生泌水層，引起脫皮、起砂等影響混凝土強(qiáng)度的不良后果。（3）因大體積混凝土的混凝土用量大，且多用泵送，操作不當(dāng)可能會使混凝土表面的水泥漿產(chǎn)生過厚現(xiàn)象。（4）大體積混凝土由于體積較大，澆筑后水泥的水化熱量聚集在內(nèi)部導(dǎo)致內(nèi)部溫度顯著升高，而表面散熱較快，形成較大的內(nèi)外溫差。這樣內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般在表面處較大，因此裂縫只在表面范圍內(nèi)發(fā)生。（5）當(dāng)大體積混凝土澆筑在約束地基例如樁基上時(shí)，易導(dǎo)致拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度而在約束接觸處產(chǎn)生裂縫，甚至?xí)灤┱麄€(gè)表面產(chǎn)生貫穿性裂縫。

3 大體積混凝土施工技術(shù)

3.1 混凝土原材料的選擇及配合比設(shè)計(jì)

（1）選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥，并在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，盡是減少水泥用量。（2）選用粒徑較大，級配良好的粗骨料，嚴(yán)格控制含泥量。（3）選用細(xì)度模量2.8～3.0，平均粒徑大于0.38的中、粗砂。（4）摻加粉煤灰及緩凝型減水劑，降低水灰比，改善和易性，減小水泥用量，同時(shí)可推遲混凝土初凝時(shí)間，減緩水化熱釋放速度。（5）嚴(yán)格控制混凝土坍落度，將混凝土坍落度控制在10±2 cm范圍之內(nèi)，以減少水泥用量。（6）與混凝土攪拌站或商品混凝土公司進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，試配混凝土配合比多組，并進(jìn)行溫度與應(yīng)力計(jì)算，擇優(yōu)選其中一組作為正式混凝土配合比。

3.2 混凝土施工方法

（1）采取措施保證混凝土一次連續(xù)澆筑，無施工縫產(chǎn)生。以COREX爐基礎(chǔ)施工為例，由于平面尺寸較大，混凝土澆筑可采用“斜面薄層分層”由一端向另一端推進(jìn)。同時(shí)，根據(jù)混凝土初凝時(shí)間及混凝土分層澆筑需用量確定混凝土的供應(yīng)能力，以滿足混凝土一次連續(xù)澆筑的要求。（2）采取有利于散熱的施工方法。以COREX爐基礎(chǔ)施工為例，采用“斜面薄層分層”施工方法，即可滿足混凝土連續(xù)澆筑不出現(xiàn)施工縫，也能使混凝土散熱面積增大，從而在澆筑階段就能散發(fā)出部分水泥水化熱，有利于減少混凝土內(nèi)外溫差。（3）提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。在施工過程中加大振搗棒的振動頻率，加強(qiáng)混凝土的振搗，提高混凝土的密實(shí)度和均勻性，以提高混凝土抗拉強(qiáng)度，同時(shí)也增加了混凝土和鋼筋之間的握裹，保證混凝土和鋼筋之間產(chǎn)生足夠的約束力。（4）在混凝土澆筑過程中做好防雨工作，同時(shí)及時(shí)排除混凝土泌水，以提高混凝土的表面強(qiáng)度。（5）混凝土表面在終凝前，適時(shí)地用木抹子抹平搓毛兩遍以上，以防止混凝土表面收縮裂縫的產(chǎn)生。

3.3 混凝土溫度監(jiān)測與控制

（1）測溫設(shè)備的選擇。在測溫點(diǎn)預(yù)埋測溫探頭，測溫探頭選用50歐姆銅熱電阻，外包2層膠布與固定架絕熱，探頭通過銅導(dǎo)線與測溫設(shè)備連結(jié)，測溫設(shè)備常用的是XQCJ-300型溫度自動平衡記錄儀。（2）測溫點(diǎn)的布置。測溫點(diǎn)布置的原則是能夠全面、真實(shí)、有代表性地反映基礎(chǔ)內(nèi)部溫度。測溫點(diǎn)通常按三維方向布置，在平面方向沿基礎(chǔ)長軸及短軸一半設(shè)置測溫點(diǎn)，同時(shí)在基礎(chǔ)的一轉(zhuǎn)角處設(shè)置測溫點(diǎn)，厚度方向在距上表面及底面各50 mm處設(shè)置測溫點(diǎn)，同時(shí)在1/2H、1/4H、3/4H處設(shè)置測溫點(diǎn)。為了能夠及時(shí)了解混凝土表面溫度與其周圍環(huán)境溫度之差，另需在保溫覆蓋層內(nèi)及四周大氣中設(shè)置外界溫度測溫點(diǎn)。（3）混凝土溫度監(jiān)測?；炷羶?nèi)部溫度在澆筑完畢后3～4 d為升溫階段，溫度峰值約維持1～2 d后轉(zhuǎn)為降溫階段。在監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度的同時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫度，記錄所測數(shù)據(jù)，繪制各截面溫度變化曲線并進(jìn)行分析和預(yù)測。當(dāng)混凝土內(nèi)部中心溫度與大氣溫度之差小于20 ℃時(shí)，方可取消混凝土溫度監(jiān)測。（4）混凝土溫度控制?；炷翜囟瓤刂频哪康闹饕墙档突炷羶?nèi)外溫差，以及控制混凝土的降溫速度，因此混凝土終凝后，應(yīng)及時(shí)按理論估算鋪設(shè)二層或多層麻袋的保溫層，并以溫控指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)決定是否采取措施調(diào)控溫差。溫度控制可通過調(diào)整表面保溫層厚度來實(shí)現(xiàn)，也可在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻管來控制溫度。

3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土的保濕可采用在混凝土表面與保溫層之間鋪設(shè)一層塑料薄膜封閉養(yǎng)護(hù)。塑料薄膜厚度不小于0.12 mm，薄膜接縫處采用搭接接頭。混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)特別是早期養(yǎng)護(hù)非常重要。夏季應(yīng)避免高溫曝曬，及時(shí)覆蓋保濕或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面濕潤，減緩混凝土內(nèi)水分散發(fā)，防止出現(xiàn)干縮裂縫，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長。在冬季應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)采取覆蓋保溫、電熱保溫或暖棚保溫等措施。混凝土試塊留設(shè)按有關(guān)規(guī)范要求留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊及同條件養(yǎng)護(hù)試塊。

4 結(jié)語

大體積混凝土施工是一個(gè)系統(tǒng)工程，實(shí)踐中要根據(jù)具體要求進(jìn)行控制。即不可盲目地嚴(yán)格要求從而帶來浪費(fèi)，也要配合設(shè)計(jì)，在材料、施工等各個(gè)方面綜合采取措施來控制裂縫的產(chǎn)生，只有這樣才能取得預(yù)期的效果。

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