大体积混凝土浇筑过程的控制要点

张宇

【摘要】在重大工程项目和高层建筑施工中，通常混凝土一次浇筑量较大，这种大体积混凝土的浇筑极易出现裂缝，如果施工中不加以控制，会产生许多严重的后果。所以，在浇筑大体积混凝土的施工，一定要认真组织施工，合理安排施工工序，才能确保混凝土的质量。本文对大体积混凝土施工中的主要技术难点进行了简要的阐述，提出了混凝土配合比设计、测温养护的一些可供借鉴的方法。

【关键词】大体积混凝土施工；裂缝防治；措施

一、产生裂缝的主要原因有以下几方面：

（一）水泥水化热

水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。

（二）外界气温变化

混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度、浇筑温度和散热温度三者的叠加。大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。

温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

（三）混凝土的收缩

混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。

二、大体积混凝土浇筑需注意的问题

（一）是施工冷缝。冷缝是指大体积混凝土在浇筑过程中，由于各种原因导致无法及时供应混凝土，或者施工措施不当造成的形状不规则施工质量缝。这是混凝土分层浇筑过程中易出现的问题，若前后分层浇筑的时间控制不当，如浇筑下一层混凝土的时间超过了上一层混凝土初凝时间，就会致使混凝土连续浇筑失败，进而导致冷缝的出现。冷缝导致上下层混凝土之间不能良好地结合，大大影响了大体积混凝土质量。

（二）是干燥收缩裂缝。大体积混凝土通常是采用泵送的方式，含水量比较大，这些水分主要是游离水分，在混凝土硬化后，由于游离水分的蒸发，导致混凝土产生干燥收缩，由于受到边界条件的约束，这种形变会在混凝土结构内部产生较大的拉应力，若混凝土本身抗拉强度不足以抵抗拉应力，就会致使干燥收缩裂缝的产生，而这种裂缝对工程结构的影响最为严重。

（三）是温度裂缝。在水泥化的過程中，由于混凝土内部水泥化热不容易散发，导致内部温度显著升高，而混凝土表面散热比其内部散热快，这样一来就形成了内外温差，使混凝土内外分别产生压应力和拉应力，当混凝土抗拉强度低于温度应力时，温度裂缝就产生了。

（四）是泌水现象。由于水泥的吸水性较大，经常会有大量水分从浇筑层表面析出，这就是泌水现象。混凝土泌水量的多少与混凝土用水量成正比，与温度成反比，和水泥细度和成分也有关系。这种问题易发生于混凝土的分层浇筑环节，这个环节的施工间隔长短很重要，过长过短都不行，若把握不好浇筑间隔，就会导致层内粘结力不够，泌水现象也就必然会发生。

三、大体积混凝土裂缝防治和控制措施

（一）对混凝土配合比的控制

确定合理的水泥。在大体积混凝土中，混凝土温度的升高主要因素是水泥产生的水化热，因而，选用低水化热和凝结时间较长的水泥，选用矿渣硅酸盐水泥，尽可能不用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，以减低水泥所产生的水化热。

作好混凝土配合比的试配工作。根据试验室试配资料，对比现场情况（或预拌厂拌制现场）砂、石料含水率、含泥量等与试验室试配原材料的差别，适当调整混和石料含水率、含泥量等与试验室试配原材料的差别，满足实际混凝土拌制要求，以达到质量标准。

（二）掌握砼的浇筑温度

安装及使用大型冷凝塔制作冰水，用作大体积混凝土的拌合用水。用冷凝塔制作冰水效果好且速度快，，用碎冰机碎冰屑加入冰水池中，降低冰水温度，用作拌合用水，降低混凝土的出机温度。生产混凝土时，将碎冰机碎成的冰屑装在计量的料斗内，在骨料投入搅拌机的同时机械系统自动将冰屑经骨料斗投入搅拌机，能有效降低混凝土的温度。混凝土车出场前，喷淋车滚筒表面，防止太阳直晒造成混凝土温度上升。

（三）控制砼的浇筑、振捣速度

混凝土浇筑时采用分层自然流淌连续浇筑法，从一头浇筑严格控制浇筑间隙，间隙时间不大于2.5小时。在混凝土出料口采用橡胶软管进行浇筑，下料点应分散布置。在浇筑混凝土同时，开始振捣。振动棒与混凝土表面振捣时棒要快插拔振捣过程中棒要略微上下抽动，每点振捣应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准，振捣必须密实，不得漏振、超振。

（四）砼温度控制、监测与养生

在施工中，我们主要控制的是混凝土内部温度和表面温度的差值、混凝土表面与环境温度的差值，使二种温度差值满足规范的要求，即通过合理措施有效地控制或降低混凝土的损益温度、绝热温升、浇筑温度，确保混凝土内外温度差≤25℃。

温度检测：（1）测温点的布置。各分部应在每个施工流水段分别布置大体积混凝土测温点，测温点应具有一定的代表性，真实反映混凝土块体的内外温差、降温速度等。大体积混凝土必须在每个具有代表性的构件上均须设置测温点。（2）测温方法混凝土测温采用电子测温仪，在混凝土内部测温点位置预埋测温导线，用于测温。表面温度可留置测温孔，使用普通玻璃温度计测温。

养生一般要求：1、混凝土浇筑硬化后，对于结构物水平顶面应立即覆盖洒水养护。保持湿润。2、混凝土洒水养护时间一般为7天，前3天养护非常重要。3、夏季雨水较多。雨天，应采取措施如覆盖塑料膜等防止未硬化的混凝土受到雨水冲刷，而影响混凝土质量。

（五）合理编制大体积混凝土浇筑施工方案

浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：

（1）全面分层：

即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。

（2）分段分层：

混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。

（3）斜面分层：

要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3 倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，慢慢向上移动

参考文献：

[1] 乔朋义，王志军 大体积混凝土浇注温度裂缝产生的原因和控制方法研究[j] 哈尔滨市第三建筑工程公司 2010（7）

[2] 王笑冰，郑大为，徐志伟 大体积混凝土温度裂缝的控制[j] 辽宁工程技术大学 2005（9）

[3] 虞序伦，大体积混凝土浇注裂缝质量控制[j] 科技风 2011（21）