大體積混凝土施工過程中質(zhì)量控制

廖午凡

葛洲壩當(dāng)陽水泥有限公司建材分公司 湖北宜昌 444100

1 產(chǎn)生原因分析

1.1 水泥水化熱

眾所周知，無論選擇何種類型的水泥，在水化過程中均要釋放出或多或少的熱量，水化熱尤為突出的莫過于硅酸鹽水泥。對于大體積混凝土構(gòu)件來說，其本身幾何尺寸較大，表面系數(shù)較小，內(nèi)部因水泥水化熱產(chǎn)生的水化熱根本無法及時散失，內(nèi)部溫度最高時間往往在混凝土澆筑完成后的3-5d，產(chǎn)生的熱量跟水泥的用量和水泥品種有著直接的關(guān)系。當(dāng)內(nèi)部出現(xiàn)最高溫度時，極容易出現(xiàn)里表溫差較大，混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致開裂。

1.2 環(huán)境因素

環(huán)境因素主要表現(xiàn)為外界氣溫變化，就目前而言，可利用天氣預(yù)報(bào)等多種手段來掌握天氣變化情況，但還是不能完全掌握，給混凝土施工帶來了極大的困難。在大體積混凝土施工過程中，特別是內(nèi)部出現(xiàn)最高溫度時，如出現(xiàn)氣溫驟降，會急劇增大大體積混凝土的里表溫差，裂縫將會迅速開展。氣溫變化對于大體積混凝土施工有著很不利的影響。

1.3 混凝土收縮

施工過程中，混凝土收縮主要有塑性收縮、溫度收縮、碳化收縮和干燥收縮?；炷潦湛s也是大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因之一。

2 大體積混凝土的控溫措施

2.1 原材料控制

（1）水泥。目前，在大體積混凝土中，使用較多的是礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。除了水泥品種，水泥用量也比較關(guān)鍵。眾所周知，混凝土強(qiáng)度隨著水泥用量的增加而增加，但水泥用量過多會出現(xiàn)水化熱較大的問題，應(yīng)盡可能地減少水泥用量，有效控制水化熱，減少裂縫的產(chǎn)生。

（2）外加劑。在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，混凝土中可加入適量的緩凝劑、膨脹劑等，通過適當(dāng)延長終凝時間及補(bǔ)償混凝土收縮來控制裂縫的產(chǎn)生。

（3）外摻料。在混凝土拌制過程中，可適量摻入粉煤灰，通過改善混凝土的和易性和降低水化熱來控制裂縫的產(chǎn)生。

（4）配合比。配合比設(shè)計(jì)時，應(yīng)盡量減少混凝土的用水量，減少水化作用。骨料選用中粗砂和大粒徑、級配良好的石子，通過合理的配合比來有效控制裂縫的產(chǎn)生。

2.2 控制混凝土入模溫度

在相同的條件下，入模溫度高的混凝土要比入模溫度低的混凝土升溫要快很多。入模溫度控制應(yīng)以季節(jié)性來采取相應(yīng)措施加以控制。

2.3 混凝土澆筑施工方法

（1）跳倉法。跳倉法是充分利用了“抗與放”的特性原理，跳倉法指將需要澆筑大體積混凝土的建筑物地基或大面積混凝土平面機(jī)構(gòu)分成若干個區(qū)域進(jìn)行澆筑。跳倉法最大單向分塊尺寸不大于40m，相鄰兩段間隔時間不少于7d，以避免混凝土施工初期部分激烈溫差及干燥作用，無需留后澆帶。

（2）推移式連續(xù)澆筑。推移式連續(xù)澆筑是指在混凝土澆筑過程中，澆筑點(diǎn)不斷往前進(jìn)行，澆筑點(diǎn)前面的混凝土澆筑達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后自流形成斜面，后面的混凝土繼續(xù)跟隨澆筑，直到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。這種澆筑方法需快速向前推進(jìn)，因此不是很適合厚度很大的大體積混凝土施工，但對于厚度不大、澆筑面積很大的大體積混凝土來說，推移式連續(xù)澆筑是較好的澆筑方式。

2.4 澆筑后溫度監(jiān)測

（1）溫度監(jiān)測目的。大體積混凝土澆筑后，進(jìn)行溫度監(jiān)測，實(shí)時掌握不同時段混凝土里表溫差，是控制大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵技術(shù)之一。對于大體積混凝土來說，需提前在混凝土內(nèi)埋入溫度監(jiān)測感應(yīng)器，對溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，以達(dá)到提前預(yù)防的目的。在大體積混凝土施工過程和養(yǎng)護(hù)過程中，實(shí)時監(jiān)測混凝土里表溫度上升和下降的速率、里表溫差，根據(jù)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)，若出現(xiàn)異常情況，及時發(fā)現(xiàn)問題根源，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行及時控制。

（2）溫度監(jiān)測儀器的選擇。目前，大體積混凝土溫度監(jiān)測儀器有溫度信號有線傳輸和無線傳輸2種，有線傳輸設(shè)備構(gòu)造簡單，操作方便，但在澆筑混凝土過程中導(dǎo)線和傳感器容易受損，導(dǎo)致溫度數(shù)據(jù)不能正常傳輸，選用時應(yīng)盡量采取措施保護(hù)和防范。無線傳輸設(shè)備容易受干擾，導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在實(shí)際操作過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檢測儀器。重要的一點(diǎn)是，人工收集數(shù)據(jù)也往往可能錯過最高溫差時間點(diǎn)，采用人工數(shù)據(jù)采集儀器時，工作人員每隔1-2h就要到各個測溫點(diǎn)進(jìn)行測溫，需把所有測溫點(diǎn)都巡視一遍，浪費(fèi)時間，且夜間測試不方便操作，需要的勞動力多，勞動強(qiáng)度大。因此最好是選用具有自動采取數(shù)據(jù)功能的溫度監(jiān)測儀器，實(shí)時監(jiān)測溫度并繪出里表溫差曲線，實(shí)現(xiàn)信息化施工，能夠讓人一目了然并提前采取措施預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。

（3）保溫及養(yǎng)護(hù)。①在大體積混凝土的保溫和養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫差和冷卻速率。現(xiàn)場動態(tài)溫度監(jiān)測是控制大體積混凝土施工的重要組成部分，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際測量結(jié)果，可掌握與施工有關(guān)的數(shù)據(jù)（混凝土內(nèi)外溫度差、最大絕熱溫升和冷卻速率等），并可利用這些真實(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)一步調(diào)整保溫維護(hù)措施，在更大程度上來滿足溫控指標(biāo)的要求。②混凝土的保溫時間主要根據(jù)混凝土收縮引起的應(yīng)力和溫度應(yīng)力來確定。③混凝土在保溫養(yǎng)護(hù)的期間，應(yīng)始終對混凝土表面進(jìn)行適當(dāng)灑水浸潤，混凝在水化熱階段會吸收大量的水分，對混凝土的表面抗裂性能會有幫助。一些數(shù)據(jù)表明，混凝土在濕潤的養(yǎng)護(hù)環(huán)境下，其極限拉伸值比干燥養(yǎng)護(hù)過程中要大。④如果在晝夜溫度變化較大的環(huán)境下，對大體積混凝土進(jìn)行拆模時，注意預(yù)防寒潮侵襲、溫差驟降、空氣干燥等因素的影響。當(dāng)使用木模板兼保溫板的情況下，需按照要求確定拆除時間。

3 結(jié)語

大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有很多，須掌控全過程并使用必不可少的溫度監(jiān)測手段，從而確定合理的保溫、養(yǎng)護(hù)措施，減少裂縫的產(chǎn)生，做到事半功倍的效果，提高大體積混凝土的施工質(zhì)量。