浅谈大体积混凝土施工控制

汤卫军

身份证号码：320621198809306932

浅谈大体积混凝土施工控制

汤卫军

身份证号码：320621198809306932

工程结构中的大体积混凝土如箱形基础，施工期间混凝土水化热引起的温度作用和自身收缩等变形将产生较大的温度应力，若设计和施工不当就会产生危害性裂缝。过去，我国大都采用设置伸缩缝或后浇带的方法来解决这种问题，但由于结构的整体性、使用功能和建设工期等方面的原因，现对这类结构均提出了无缝施工的要求，即在施工中不设伸缩缝或后浇带，同样能够满足设计和施工质量的要求。

大体积混凝土;温差;开裂;控制

所谓大体积混凝土，一般理解为尺寸较大的混凝土，大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题，开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿或者裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂，是一个值得关注的问题。

1 大体积混凝土裂缝产生原因

裂缝产生的原因可分为两类：结构型裂缝和材料型裂缝。

1.1 结构型裂缝是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。

1.2 材料型裂缝是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。

1.2.1 温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝 土内部和混凝土表面的温差过大。

1.2.2 收缩裂缝。混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同，干缩、收缩的量也不同。混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力。

2 大体积混凝土裂缝防治措施

2.1 设计措施

1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。

3)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

4)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

2.2 施工措施

1)优选混凝土各种原材料

a.水泥的选择理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失，可适度增加活性细掺料替代水泥。

b.骨料的选择。在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。在选择细骨料时，采用平均粒径较大的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，减少水化热量，对混凝土的裂缝控制有重要作用。

c.掺加外加料和外加剂。掺加适量粉煤灰，可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于30%。 掺加适量的减水剂，它可有效地增加混凝土的流动性，且能提高水泥水化率，增强混凝土的强度，从而可降低水化热，同时可明显延缓水化热释放速度。

2) 施工控制措施

a.控制混凝土入模温度。入模温度的高低，与出机温度密切相关，另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气候等有关。 在温度较高的情况下进行施工，可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。 如果是在冬季进行施工，因为要防止早期混凝土被冻问题，所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。

b.严格控制混凝土的浇筑速度。一次浇注的混凝土不可过高、过厚，以保证混凝土温度均匀上升。保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。

c.砼温度控制、监测。为降低大体积混凝土的水化热，在混凝土的内部通入冷却循环水，采用循环法保温养护，以便加快混凝土内部的热量散发。为能够较准确地测量出砼内部温度，在砼中预埋测温管，用水银温度计测温。 上下层温差控制在15～20℃之内。根据各测点的温度，可及时绘制出混凝土内部 温度变化曲线，对照混凝土理论计算值，分析存在的问题，有的放矢地采取相应的技术措施。

3)砼养护措施。砼养护是大体积砼施工中一项十分关键的工作。主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土的内外温差，促进砼强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。从砼浇筑完成到终凝这段时间的养护对砼而言十分重要。混凝土浇筑完毕后，在其顶面及时加以覆盖，要求覆盖严密，并经常检查覆盖保湿效果。其主要作用有二：一是蓄水保温，防止表面水分蒸发和抵抗受太阳辐射与刮风时温度骤变，二是保持内外温差的稳定。

3 大体积混凝土浇筑方案

3.1 混凝土的浇筑方案选用

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、预埋管道的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用全面分层、分段分层、斜面分层等施工方法。

综上所述，大体积混凝土是目前施工中应用较多的一项新技术，只要严格施工规范，仔细落实每一个施工环节，认真妥善地作好浇筑完的保温工作，该项技术是完全可以取得满意的效果。