建筑大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

高博

摘要：近年來，隨著建筑高度越來越高，高層建筑底板厚度越來越厚，大體積混凝土底板由于應(yīng)力產(chǎn)生裂縫在工程實踐中屢見不鮮，所以加強(qiáng)大體積混凝土的質(zhì)量控制尤為重要，本文將從原材料、溫度、養(yǎng)護(hù)等方面談?wù)劥篌w積混凝土澆筑的質(zhì)量控制要點。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土;質(zhì)量;控制

如今大型現(xiàn)代化工業(yè)廠房的重型設(shè)備基礎(chǔ)、高層建筑、大型橋梁等越來越多，大體積混凝土在建筑工程中被廣泛的應(yīng)用，由于其一次性澆筑量大，工程條件復(fù)雜，極易產(chǎn)生溫度裂縫影響混凝土的耐久性，一般在大體積澆筑過程中都要通過溫度監(jiān)測來控制溫度裂縫的產(chǎn)生，針對這種情況。我發(fā)表一些自己的看法。

1、大體積混凝土的質(zhì)量通病

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。在施工上，結(jié)構(gòu)整體性要求高，一般要求整體澆筑，不留施工縫。這些特點的存在，導(dǎo)致在工程實踐中，大體積混凝土出現(xiàn)其特有的質(zhì)量通病，常有以下幾種類型：

施工冷縫。因大體積混凝土的混凝土澆筑量大，在分層澆筑中，前后分層沒有控制在混凝土的初凝之前;混凝土供應(yīng)不足或遇到停水、停電及其它惡劣氣候等因素的影響，致使混凝土不能連續(xù)澆筑而出現(xiàn)冷縫。

泌水現(xiàn)象。上、下澆筑層施工間隔時間較長，各分層之間產(chǎn)生泌水層，它將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低、脫皮、起砂等不良后果。

混凝土表面水泥漿過厚。因大體積混凝土的量大，且多數(shù)是用泵送，因此在混凝土表面的水泥漿會產(chǎn)生過厚現(xiàn)象。

早期溫度裂縫。在混凝土澆筑后由于早期內(nèi)外溫度差過大（25℃以上）的影響，大體積混凝土?xí)a(chǎn)生兩種溫度裂縫：（1）表面裂縫：大體積混凝土澆筑后水泥的水化熱量大，由于體積大，水化熱聚集在內(nèi)部不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度顯著升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，而砼的早期抗拉強(qiáng)度很低，因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。（2）貫穿性裂縫：由于結(jié)構(gòu)溫差較大，受到外界的約束而引起的。當(dāng)大體積砼澆筑在約束地基（例如樁基）上時，又沒有采取特殊措施降低、放松或取消約束，或根本無法消除約束時易導(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€表面產(chǎn)生貫穿性裂縫。

2、混凝土配合比設(shè)計要求

對混凝土配合比設(shè)計的主要要求是：既要保證設(shè)計強(qiáng)度，又要大幅度降低水化熱;既要使混凝土具有良好的和易性，又要降低水泥和水的用量。所以，施工中應(yīng)選擇合適水泥，減少水泥用量，摻外加劑，控制水灰比。根據(jù)設(shè)計要求，混凝土中摻加水泥用量4%的復(fù)合液，具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能，溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水量減少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延長到5h左右。嚴(yán)格控制骨料級配和含泥量，選用10～40mm連續(xù)級配碎石，優(yōu)選混凝土施工配合比，根據(jù)設(shè)計強(qiáng)度及泵送混凝土坍落度的要求，經(jīng)試配優(yōu)選。

3、原材料質(zhì)量控制

大體積混凝土所選用的原材料應(yīng)注意以下幾點：

盡量選用低熱水泥（如礦渣水泥、粉煤灰水泥），減少水化熱。但是，水化熱低的礦渣水泥的析水性比其他水泥大，在澆筑層表面有大量水析出。這種泌水現(xiàn)象，不僅影響施工速度，同時影響施工質(zhì)量。混凝土泌水性的大小與用水量有關(guān)，用水量多，泌水性大，且與溫度高低有關(guān)，水完全析出的時間隨溫度的升高而縮短;此外，還與水泥的成分和細(xì)度有關(guān)。所以，在選用礦渣水泥時應(yīng)盡量選擇泌水性的品種，并應(yīng)在混凝土中摻入減水劑。在施工中，應(yīng)及時排出析水或拌制一些干硬性混凝土均勻澆筑在析水處，用振搗器振實后，再繼續(xù)澆筑上一層混凝土。

在條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力可部分抵消溫度需變應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。

選擇級配良好的骨料。細(xì)骨料宜采用中粗砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.8～3.0之間，因為使用中砂比用細(xì)砂可減少水和水泥的用量。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi)，并不得混有有機(jī)質(zhì)等雜物，杜絕使用海砂;粗骨料在可泵送情況下，選用粒徑5～20mm連續(xù)級配石子，以減少混凝土收縮變形。

適當(dāng)選用高效減水劑和引氣劑，這對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。

4、施工質(zhì)量控制

4.1加強(qiáng)商品混凝土運(yùn)輸過程控制

要求混凝土生產(chǎn)廠家每車出廠時出據(jù)混凝土標(biāo)號、坍落度、出廠時間、數(shù)量和到達(dá)地點的發(fā)料單據(jù)。抵達(dá)現(xiàn)場后，由總包派專人按程序驗收，填寫到達(dá)時間、混凝土坍落度、目前混凝土有無異常等情況。監(jiān)理人員不定期進(jìn)行抽檢，如混凝土出現(xiàn)離析，必須進(jìn)行次攪拌。

4.2制定混凝土澆注方案

大體積混凝土澆注常采用的方法有以下幾種：全面分層。即在第一層全面澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層。這種方案適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸不宜太大，施工時從短邊開始，沿長邊推進(jìn)比較合適。必要時可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進(jìn)行澆筑;分段分層。先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。這種方案適用于單位時間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少，結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程;斜面分層。要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況?；炷翉臐仓酉露碎_始，逐漸上移。

4.3加強(qiáng)振搗，確保混凝土的密實

為確?；炷恋木鶆蚝兔軐崳岣呋炷恋目箟簭?qiáng)度，要求操作人員加強(qiáng)混凝土的振搗，插點均勻排列，按順序振實不得遺漏，振搗期間距宜取300mm，時間15-30秒為宜，不宜過振，以表面呈現(xiàn)浮漿，平整和不在沉落為準(zhǔn)，為了能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，尚須進(jìn)行二次振搗以提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，增加混凝土的密實度，使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高，從而提高混凝土的抗裂性，一般間隔20-30分鐘進(jìn)行二次復(fù)振，或者是在混凝土經(jīng)振搗后尚能恢復(fù)塑性狀態(tài)的時間。

4.4泌水處理與表面處理

由于大體積混凝土澆筑時泌水較多，上涌的泌水和浮漿順混凝土斜面下流到坑底，再到集水井，然后通過集水井內(nèi)的潛水泵排除基坑外;待混凝土澆至標(biāo)高時，由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，要求施工方用木蟹抹平，防止表面微小裂縫產(chǎn)生，在初凝前再用鐵搓板壓光，這樣有效的控制混凝土表面龜裂，增加防水抗裂效果。

5、混凝土溫度控制

為了降低混凝土的總溫升，減少內(nèi)外溫差，控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度是一個很重要的措施。對混凝土出機(jī)溫度影響最大的是石子及水的溫度，砂次之，水泥的影響較小。因此，具體施工中可采取加冰拌和，砂石料遮陽覆蓋，送管道用草袋包裹灑水降溫等技術(shù)措施。預(yù)埋水管，是降低混凝土澆注溫度的有效措施。冷卻水管大多采用直徑為25mm的薄壁鋼管，按照中心距1.5～3.0m交錯排列，水管上下間距一般也為1.5～3.0m，并通過立管相連接。

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，可根據(jù)工程的具體情況，采用薄膜加草袋或蓄水的養(yǎng)護(hù)方法。在控制內(nèi)外溫差的前提下，應(yīng)盡可能推遲保溫層開始覆蓋的時間。大體積混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)對混凝土的內(nèi)表溫度，頂面及底面溫度，室外溫度進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對養(yǎng)護(hù)措施作出相應(yīng)的調(diào)整，確保溫控指標(biāo)的要求。溫度測定可采用在每個測溫點上埋設(shè)測溫片。

參考文獻(xiàn)

[1]田曉朋.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及其預(yù)防控制措施.科學(xué)之友，2008年7期.