建筑工程中大體積混凝土澆筑質(zhì)量控制策略研究

范曉斌

摘要：大體積混凝土工程結(jié)構(gòu)較厚，體形較大、鋼筋較密，混凝土數(shù)量較多，施工條件較為復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，必須同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性要求。本文對(duì)大體積混凝土的施工方法與質(zhì)量控制進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土? 施工質(zhì)量? 質(zhì)量控制

引言：建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)是一項(xiàng)非常復(fù)雜，卻極為重要的工作。大體積混凝土施工時(shí)必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施妥善處理水化熱引起的混凝土內(nèi)外溫度差，合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開展的混凝土結(jié)構(gòu)。大體積混凝土施工特點(diǎn)是：整體性要求比較高，要求連續(xù)澆筑;結(jié)構(gòu)的體量較大，澆筑混凝土后形成較大的內(nèi)外溫差和溫度應(yīng)力。另外，還存在如何控制和防止溫度應(yīng)力，變形裂縫產(chǎn)生等問題。隨著大體積混凝土施工技術(shù)不斷地提高，高質(zhì)量的施工技術(shù)也成為社會(huì)發(fā)展的必然要求。隨著生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力的不斷提高，建設(shè)領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大，大體積混凝土逐漸應(yīng)用于大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。但是，由于混凝土內(nèi)部蓄熱量大，溫度應(yīng)力增大，使得混凝土裂縫的控制問題成為設(shè)計(jì)及施工中的一個(gè)急需解決的重大問題。

一、大體積混凝土質(zhì)量控制的首要環(huán)節(jié)

（一）加強(qiáng)原材料進(jìn)場及現(xiàn)場管理

收料人員應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，水泥進(jìn)場要有出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告。砂子、石子粒徑應(yīng)符合配合比要求，不合格的材料不允許進(jìn)場。另外原材料在存放過程中應(yīng)注意水泥不能被雨、水等淋濕變質(zhì)。如有變異，看料員以及施工人員應(yīng)立即停止使用;尤其是雨天過后及時(shí)測定砂、石含水率，如堆放現(xiàn)場受到破壞，石含泥量大于1.0%，粗砂含泥量大于3.0%時(shí)，應(yīng)把超過標(biāo)準(zhǔn)的原材料清理出現(xiàn)場。

（二）合理設(shè)計(jì)混凝土配合比

（1）合理的混凝土配合比由實(shí)驗(yàn)室確定，配合比不但要滿足強(qiáng)度要求，還要滿足耐久性及和易性的要求。因此向?qū)嶒?yàn)室提供的水泥應(yīng)選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長的水泥，優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥，粉煤灰硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。在保證混凝土強(qiáng)度和拌合物坍落度要求的前提下，提高摻合料及骨料的含量，降低單方混凝土的水泥用量。

（2）粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配的石子，最大粒徑不宜大于40mm，砂宜用粗砂。

（3）宜適當(dāng)摻用緩凝減水劑，摻入塊石，以減少水泥用量，減緩水化熱的發(fā)生速度。

（4）大體積混凝土配合比按常規(guī)進(jìn)行計(jì)算和試配后，還應(yīng)進(jìn)行水化熱的驗(yàn)算或測定。

二、大體積混凝土質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)

混凝土在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，不但要滿足強(qiáng)度要求，還要便于施工操作，配制時(shí)強(qiáng)度和含水量均應(yīng)調(diào)整。

（一）強(qiáng)度調(diào)整

現(xiàn)場混凝土強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)施工單位實(shí)際施工水平予以調(diào)整。混凝土的試配強(qiáng)度按混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加上1.645倍標(biāo)準(zhǔn)值確定的，這樣就保證了混凝土強(qiáng)度有了95%的保證率，充分保證了建筑物的安全性。

（二）用水量的調(diào)整

水灰比對(duì)混凝土強(qiáng)度起決定作用，實(shí)驗(yàn)室在試配時(shí)，砂、石均是干燥的，施工現(xiàn)場的砂、石因季節(jié)、天氣的不同而不同，施工人員應(yīng)及時(shí)測定現(xiàn)場砂、石的含水量，在現(xiàn)場配制時(shí)加以調(diào)整用水量，為了保證水灰比不變，必須減去砂、石中的含水量才是應(yīng)加水量。

（三）配料要準(zhǔn)確

配料誤差應(yīng)在范圍之內(nèi)。水泥、外摻混合料±2%;粗細(xì)骨料±3%;水、外加劑溶液±2%，否則所配制的混凝土強(qiáng)度就不符合設(shè)計(jì)要求，就會(huì)影響建筑物整體質(zhì)量。另外，由于受溫度影響，在炎熱的夏季施工時(shí)，砂、石堆放時(shí)應(yīng)采取遮陽措施，也可先用冷水降溫再進(jìn)行配制，或在配制時(shí)采用冷卻水，以降低混凝土內(nèi)部溫度;在寒冷的冬季，原材料的堆放要注意保溫，水泥可存放在暖棚內(nèi)，配制時(shí)可采用加熱原材料的方法來提高混凝土溫度，一般先加熱水，因?yàn)樗准訜?，且熱容量大，既?jīng)濟(jì)又簡單，如仍達(dá)不到所需溫度可再加熱砂、石，但絕對(duì)不能加熱水泥。也可采用摻外加劑的方法，防止混凝土內(nèi)外溫差過大。這樣，所配制的混凝土配合比就與實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的配合比相一致，混凝土強(qiáng)度就能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且預(yù)防了混凝土在這一環(huán)節(jié)由于溫度變化產(chǎn)生裂縫。

三、大體積混凝土質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

大體積混凝土由于承受巨大荷載，整體性要求高，往往不允許留施工縫，要求一次連續(xù)澆筑完畢，采用全面分層，分段分層，或斜面分層澆筑時(shí)，同時(shí)也可配合二次振搗，增加混凝土的密實(shí)度，提高抗裂能力。為使上下兩層混凝土在初凝前良好結(jié)合，可在下層混凝土面預(yù)留溝槽，以加強(qiáng)上下層混凝土的粘結(jié)。具體澆筑方法主要有三種：

1.全面分層澆筑。將結(jié)構(gòu)分成厚度相等的澆筑層，每層皆從一邊向另一邊推進(jìn)澆筑，要求每層混凝土必須在下面一層混凝土初凝前澆筑完畢。采用該方法時(shí)，結(jié)構(gòu)的平面尺寸不宜過大，否則混凝土澆筑強(qiáng)度（指單位時(shí)間內(nèi)澆筑混凝土的數(shù)量）過大，造成施工困難。

2.分段、分層澆筑。將結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)梅殖扇舾啥?，每段再分成若干層，逐層逐段澆筑，此方法適用于厚度不大而面積或長度較長的結(jié)構(gòu)。

3.斜面分層澆筑。當(dāng)結(jié)構(gòu)長度大大超過厚度而混凝土的流動(dòng)性又較大時(shí)，采用斜面分層澆筑，澆筑時(shí)混凝土一次澆到頂，讓混凝土自然流暢，形成一定的斜面，這時(shí)混凝土的振搗應(yīng)從下端開始，逐步向上，這種方法較適合泵送混凝土工藝。

四、大體積混凝土質(zhì)量控制的最后環(huán)節(jié)

大體積混凝土澆筑后水化熱量大，由于體積大，水化熱聚積在內(nèi)部不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度顯著升高，形成內(nèi)外溫差較大，在體內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，而表面產(chǎn)生抗應(yīng)力，混凝土表面易產(chǎn)生裂紋。因此，后期養(yǎng)護(hù)就顯得至關(guān)重要。

首先，加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑完后，裸露部分應(yīng)及時(shí)用吸水能力強(qiáng)的草墊、麻袋、鋸末或塑料薄膜覆蓋。初期用噴灑方式養(yǎng)護(hù)，2天后才能用水管澆水，澆灑次數(shù)以保證覆蓋物經(jīng)常保持濕潤為宜。

其次，大面積混凝土應(yīng)適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間（30～40天），并設(shè)置測溫孔加強(qiáng)溫度控制，當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度，或表面溫度與環(huán)境溫度之差超過25°C時(shí)，應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)保溫或延緩拆除保溫材料。大面積混凝土也可在混凝土有一定強(qiáng)度，遇水不再脫皮離析時(shí)，在四周筑起臨時(shí)性的小堤，灌水養(yǎng)護(hù)，水的高度維持40～60㎜，蒸發(fā)后及時(shí)補(bǔ)充。如在暑期施工，混凝土澆筑后采用冷水養(yǎng)護(hù)降溫，或采用覆蓋材料養(yǎng)護(hù)，但要注意水溫和混凝土溫度之差不宜超過20°C。冬期施工可利用蓄熱法和加熱法（消耗多，費(fèi)用大，一般不采用）進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，還可采用保溫模板和保溫材料防止冷空氣侵襲，以免熱量散失過快，以達(dá)到降低混凝土內(nèi)外溫差的目地。

第三，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，混凝土表面和棱角不會(huì)損壞時(shí)，即可拆除不承重的側(cè)模，對(duì)于承重的模板則應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的類型、跨度，分別達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度時(shí)，即送到實(shí)驗(yàn)室的試塊強(qiáng)度達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)才可拆除。

再次，為保證混凝土的質(zhì)量，如拆模后發(fā)現(xiàn)有數(shù)量不多的小蜂窩麻面或露石，先用鋼絲刷或壓力水清洗，再用1：2～1：2.5的水泥砂漿填滿，抹平，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù);較大蜂窩和露筋，應(yīng)鑿去全部深度內(nèi)薄弱混凝土和個(gè)別突出骨料，用鋼絲刷和壓力水清洗后，用比原標(biāo)號(hào)高一級(jí)的細(xì)石混凝土填塞，仔細(xì)搗實(shí)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

結(jié)語：

這只是大體積混凝土施工中的幾個(gè)環(huán)節(jié)，其它的如攪拌、振搗、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)也不容忽視，只有認(rèn)真做好施工前的準(zhǔn)備工作，施工中細(xì)節(jié)工作和施工后的善后工作，大體積混凝土的施工質(zhì)量就能得到有效的控制。

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