大体积混凝土的质量控制

张 军

(山西二建集团有限公司，山西 太原 030013)



大体积混凝土的质量控制

张 军

(山西二建集团有限公司，山西 太原 030013)

介绍了大体积混凝土的定义，分析了大体积混凝土裂缝的产生原因，并从原材料选择、配合比设计、施工方案、养护管理、温度控制等方面，阐述了大体积混凝土裂缝的防治措施，从而保证混凝土的工程质量。

大体积混凝土，温度裂缝，施工方案，原材料

1 概述

大体积混凝土在各个国家和各个时期都有不同的定义，新规范没有规定前，对于多大尺寸的混凝土才能称为大体积混凝土，定义不明确，在国家新规范GB 50496出台后，其术语中给了明确的解释。是否为大体积混凝土不能简单的从截面尺寸来判断，而是是否需要通过相应的技术措施来控制水化热。有的混凝土截面尺寸虽大于1 m，但不属于大体积混凝土；有的混凝土截面尺寸虽小于1 m，但水化热较大，会使混凝土产生裂缝，需要采用大体积混凝土的施工技术进行施工。现代建筑中高层、超高层建筑越来越多，大体积混凝土应用也越来越广泛，如何防止大体积混凝土的裂缝，渐渐成为建筑工程技术人员面临的技术难题和研究的课题。

2 裂缝产生的原因

近年来，随着我国国民经济快速发展，设计和施工水平的不断提高，各种形式的高层、超高层建筑越来越多。这其中不但有办公的商用建筑，还有纯住宅的高层建筑，层数大都是在十几层到几十层不等。基础上部的荷载越来越大，为承受这些巨大的荷载，设计人员在设计阶段通过精心计算，使得这些建筑的混凝土强度等级也越来越高，而且这些混凝土基本都在基础，大部分都有防水要求，因此混凝土中还必须考虑“抗渗”问题。目前，高层建筑基本都是使用预拌的泵送商品混凝土，为提高施工效率，方便施工，又由于混凝土工程量大，实验人员在出配合比的时候，必须考虑掺合物等各种因素，才能既保证强度，又便于施工。由于各种外加剂的掺入，水泥用量的减少，使大体积混凝土在施工中容易产生温度裂缝和收缩裂缝，要想减少裂缝的发生，就必须采取降低温差和减小混凝土收缩的手段。混凝土裂缝的产生不仅使混凝土质量控制增加了难度，而且在各种因素相互制约和影响下，其复杂程度也在提高。

3 裂缝防治技术措施

大体积混凝土施工比较复杂，对技术要求也比较高，特别要防止混凝土温差产生的裂缝和混凝土收缩产生的裂缝。因此，要从合理选择混凝土材料及配合比、合理选择施工方案、加强混凝土保温和养护等方面进行管理，才能保证大体积混凝土的施工顺利。

3.1 合理选择原材料及配合比

1)水泥：水泥在混凝土中是非常重要的材料，在选择水泥时应考虑到技术可行、经济合理等各方面因素。大体积混凝土由于体积较大，水泥在水化过程中释放出来的热量散发的比较慢，使混凝土内部的温度与表面温度的温差增大，这样就会产生温度裂缝。因此选择水泥时应选用水化热较低的水泥。

2)粗骨料：骨料品种和粒径大小的不同，将影响大体积混凝土的抗裂性。粗骨料分为碎石和卵石，碎石的混凝土强度高，抗裂性能比卵石好，由于大体积混凝土对于抗裂性有较高的要求，所以施工中宜优先选用碎石作为粗骨料，且含泥量不应大于1%。

3)细骨料：大体积混凝土中的细骨料，宜优先采用优质的中、粗砂，采用中砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土能相对的少用水泥和水，这样就相对减少了混凝土的收缩和降低了混凝土温升，相应地减少了温度裂缝的发生。

4)粉煤灰：目前矿物掺合料已是配制大体积混凝土不可缺少的材料，常用的矿物掺合料有粉煤灰、矿粉等等。大多数人认为掺加粉煤灰可以节省水泥，这是它的优点，但很少有人认为混凝土中加入粉煤灰是为了防止混凝土裂缝的发生。研究表明：加入粉煤灰的混凝土比普通混凝土多了许多的性能，因此不能简单的认为粉煤灰是水泥的替代品。掺入粉煤灰配制的混凝土能改善混凝土拌合物的和易性、降低混凝土的温升、提高混凝土的耐久性，既提高了混凝土的抗渗、抗裂性能，又节约了水泥。综上所述，虽然掺入粉煤灰有很多优点，但是掺入的粉煤灰不能过量，掺入过量的粉煤灰会影响混凝土的早期强度，这样就会影响模板的拆除，还会造成混凝土表面脱砂起皮。因此大体积混凝土中掺入的粉煤灰必须通过试验确定其最大掺量，各项指标必须符合有关规范、标准的规定。

5)混凝土配合比：现在大部分工程都采用商品混凝土进行施工，因此施工单位相关技术人员要根据工程需要和大体积混凝土的特性，积极与商品混凝土搅拌站的技术人员沟通，提前作好混凝土试配工作，并对混凝土进行试泵送。

3.2 合理选择施工方案、提高施工质量

1)在大体积混凝土施工之前，应编制详细的施工方案，并且必须对实际操作人员进行技术交底，使之掌握对大体积混凝土的施工工艺及技术要求。

2)为保证施工质量，利于混凝土早期散热，根据现场条件对大体积混凝土整体流程可以选择整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工的方式。我公司施工的工程基本为分层连续法，具体操作为在一定长度内斜面分层法“一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的施工工艺。每层约600深，待每层达到浇筑厚度后稍微歇一会，约2 h后待混凝土完成相当部分早期沉缩，大量的水化热已经散发，此时再浇筑下一层的混凝土，下层混凝土与上层混凝土之间应进行二次振捣，为防止混凝土表面出现细小裂缝，混凝土浇筑完毕后应及时进行二次收浆找平，保证混凝土质量符合施工要求。

3)大体积混凝土的振捣对操作人员的要求比较高，为了混凝土振捣的均匀与密实，操作人员不能漏振或过振，漏振容易造成混凝土不密实，混凝土出现蜂窝麻面，造成混凝土承载力不均匀；过振容易造成混凝土中的石子沉降、水泥浆上浮，造成混凝土整体强度不均匀出现干缩裂缝。因此大体积混凝土的振捣不能漏振或过振。

3.3 加强对混凝土保温和养护

1)大体积混凝土养护是混凝土施工的关键环节，养护过程中应对混凝土的内外温差和降温速率进行实时监测，确保混凝土不出现裂缝，确保混凝土质量。

2)大体积混凝土养护要达到保温保湿的目的。保温的目的是为了减少混凝土内部温度与混凝土表面温度之间的差距，从而避免因温差过大而产生温度裂缝；保湿使混凝土在强度发展阶段保持湿润，由于刚浇筑不久的混凝土处在凝固硬化阶段，水化速度较快，所释放的水化热也较大，故潮湿条件可防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝。

3)混凝土浇筑及二次收浆找平后应在其表面及时覆盖保温材料，根据同类工程的施工经验，采用双层塑料薄膜中间加麻袋进行养护是可行的施工方法。在混凝土浇筑完毕后，先铺一道塑料薄膜，该道塑料薄膜的作用是避免混凝土水分蒸发，防止在早期由于干缩而产生裂缝，然后铺设麻袋作保温层，最后铺设塑料薄膜减少热量散发。

4)混凝土养护的持续时间不得少于14 d。

3.4 混凝土养护阶段的温度控制

大体积混凝土施工过程中，养护应根据天气情况和混凝土的截面尺寸，结合施工方案和标准规范，采取相应的技术措施对混凝土进行温度控制，避免混凝土裂缝的发生。

在混凝土养护阶段温度控制的方法有以下几点：1)保温法：大体积混凝土浇筑完毕后应及时进行养护，并且用保温材料对混凝土表面进行覆盖，保证混凝土表面经常处于湿润状态，当天气比较炎热时，应适当延长混凝土的养护时间。2)降温法：降温法就是在混凝土浇筑过程中在混凝土中放入冷却水管，待混凝土浇筑完毕后及时向水管内通入冷水，这样就会使混凝土内部的温度有所下降，以此来控制混凝土的内外温差。3)蓄水法：水具有保温隔热的作用，因此混凝土浇筑完毕终凝后，在其表面储存一部分水，能使混凝土内部的热量散失的慢一点，以此来降低混凝土内部温度与表面温度的差距，避免温度裂缝的发生。我公司施工中经常采用的方法为保温法和降温法。

为确保温度变化始终处于受控状态，施工技术人员应根据标准、规范和施工方案对混凝土进行测温，测温布点原则及记录严格执行规范规定。严密监测温度记录，并根据测温情况采取必要的应对措施。

3.5 其他方面应注意的问题

大体积混凝土施工遇到炎热的夏天或有冬期施工、逢雨雪天和大风天气都要采取必要的技术措施，确保混凝土的施工质量。

炎热的夏天施工，要尽量避开高温时段，最好在下午浇筑，并采用洒水、覆盖等降低原材料温度的措施，保证混凝土入模温度在30 ℃以下。

冬期施工时，要采取保温措施，确保混凝土入模温度不宜低于5 ℃，浇筑完后，应及时覆盖。

遇大风天气时，应在作业面采取挡风措施，并应在混凝土表面增加抹压次数，及时覆盖。

4 结语

实践表明，大体积混凝土质量控制主要为：一是严格按规定选好材料；二是运用最新技术成果和科学理论做好配合比；三是根据现场实际情况和大体积混凝土的特点，制定出切实有效的施工方法；四是运用科学合理的方法，保证养护效果；五是做好过程控制，发现问题，及时纠正，实现最终目标。

[1] GB 50496—2009，大体积混凝土施工规范[S].

On quality control of large concrete

Zhang Jun

(Shanxi Erjian Group Co., Ltd, Taiyuan 030013, China)

The paper introduces the definition of the large concrete, analyzes the reasons for the large concrete cracks, and illustrates the prevention measures for the cracks on the large concrete from the selection of raw materials, proportional ratio design, construction scheme, maintenance management, and temperature control, so as to ensure the engineering quality of the concrete.

large concrete, temperature crack, construction scheme, raw materials

1009-6825(2017)08-0204-03

2017-01-07

张 军(1972- )，男，高级工程师

TU712.3

A