概论建筑施工中大体积混凝土的浇筑技术

刘静

摘 要：近年来，在重大工程项目和高层建筑施工中，大体积混凝土结构浇筑技术以其诸多优点在各类建筑工程项目中得到广泛应用。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 建筑施工 浇筑技术

引 言

建筑施工中大体积混凝土的浇筑问题是防止混凝土表面裂缝的产生。造成大体积混凝土开裂的主要原因是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝土，出现再大的均匀收缩，也不会在内部产生拉应力。当混凝土处在地基等约束条件下时，内部就会产生拉应力，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。

一、大体积混凝土表面裂纹的具体原因

混凝土中水泥水化用水大约只占水泥重量的20%，在混凝土浇筑硬化后，拌合水中的多余部分的蒸发将使混凝上体积缩小。混凝土干缩率大致在（2- 10）x10- 4 范围内，这种干缩是由表及里的一个相当长的过程，大约需要4 个月才能基本稳定下来。干缩在一定条件下又是个可逆过程，产生干縮后的混凝土再处于水饱和状态，混凝土还可有一定的膨胀回复。

值得注意的是早期潮湿养护对混凝土的后期收缩并无明显影响，大体积混凝土的保湿养护只是为了推迟干缩的发生，有利于表层混凝土强度的增长，以及发挥微膨胀剂的补偿收缩作用。大体积混凝土浇筑凝结后，温度迅速上升，通常经3d～5d 达到峰值，然后开始缓慢降温。温度变化产生体积胀缩，线胀缩值符合△L=Lo. a.△T的规律，这里线胀缩值数取1x10- 5 （1/℃）。因为混凝土的特点是抗压强度高而抗拉强度低，而且混凝土弹性模量较低，所以升温时体积膨胀一般不会对混凝土产生有害影响。但在降温时其降温收缩与干燥收缩叠加在一起时，处于约束条件下的混凝土常常会产生裂缝，起初的细微裂缝会引起应力集中，裂缝可逐渐加宽加长，最终破坏混凝上的结构性、抗渗性和耐久性。

二、建筑施工中大体积混凝土的浇筑技术研究

通过对以上混凝土浇筑应注意的问题进行分析后，下文将对建筑施工中大体积混凝土的浇筑技术进行详细研究。笔者结合工作经验，认为其浇筑技术需从以下三个方面入手：一是混凝土的材料选择;二是混凝土浇筑方式选择;三是混凝土配合比控制;四是混凝土温控和养护。

1.在严格遵循设计要求与规范的前提下，合理选择材料。首先，选用低热或中热水泥能有效控制混凝土温升，进而实现对混凝土温度应力的优化控制。如选用强度等级合适的矿清硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥，就能很好得降低水化热，有效控制大体积混凝土温升。其次，可在混凝土中掺入粉煤灰。只要掺入量合适，大约为水泥因素的30%-50%，就能通过利用粉煤灰的滚球效应，起到改善混凝土流动性及粘聚性的效果，这也大大降低了水化热。而在混凝土中掺入粉煤灰的另一个好处是能够起到节约水泥，降低生产成本的作用。第三，掺入抗裂防渗优质增强剂。这可以有效地降低混凝土水灰比，减少收缩，改善孔结构，提高早起抗拉强度，进而提高混凝土的抗裂防渗性。第四，对混凝土后期强度进行充分利用。笔者在工程实践中发现，混凝土掺入优质粉煤灰后能获得较高的后期强度，在适量掺入范围内能获得较高的强度增长，因此在大体积混凝土工程中使用较高龄期粉煤灰掺入强度较好，这样一来不但可以节约单位立方米混凝土上的水泥用量，还可以进一步降低混凝土温度。

2.选用合适的混凝土浇筑方式。在建筑施工中为了减少大体积混凝土表面热散发，通常选用砖模或木模。若要采用钢模，需考虑到它散发热量较快，会导致混凝土内外温差变大的特点，还必须要采取额外的保温措施。大体积混凝土浇筑方案可在遵循整体性设计要求的基础上，根据混凝土供应，钢筋疏密，结构大小等具体情况具体分析，采取斜面分层，分层分段等方式进行，保证混凝土厚度均匀上升。在混凝土浇筑时，要保证在浇筑好上一层之后下一层才初凝完毕，这样就能够避免在上浇筑层和下浇筑层之间产生施工缝，需采用二次振捣法，保证良好的接搓，从而提高密实度，分层厚度推荐为20-30cm。需安排专人进行混凝土振捣，且最好在振捣前进行相关培训，并安排专人监督，防止振捣不实或漏振，最大程度保证振捣质量。大体积混凝土浇筑过程中宜在正常振捣环节外，在混凝土初凝前进行二次振捣，可强化混凝土密实性，排除钢筋下的空气以及大粒胫骨料，消除干缩裂缝。

3.对混凝土配合比进行良好控制。混凝土配合比科学与否对于大体积混凝土的质量起着决定性的作用。要做到这一点需采取以下措施：对用水量和水泥用量需进行严格把关，保证含泥量符合规范要求，骨料级配适当，制定专题方案支设和拆除模板，在混凝土浇筑时必须防止定位筋，钢筋，模板等的变形和移动。由于大体积混凝土通常是采用泵送浇筑，因此配合比设计需从两方面进行考虑——降低单位水泥量及泵送要求。水泥用量不能过多，每平方米用量在300kg-320kg之间最为理想，不超过450kg。砂率应严格控制在45%-55%上下，采用级配良好的石子。通过采取这些措施，就能保证大幅降低水化热，确保黄泥塘具有良好和易性，降低水泥和水的用量。

4.做好温控和养护数据收集工作。大体积混凝土养护主要是保持适当的湿度和温度条件，合理的保温措施能有效减少混凝土表面热扩散，降低温差，防止出现表面裂缝。而若想取得良好的保温效果，测温方法正确与否更是至关重要，测温工作是在养护阶段完成的，混凝土浇筑完毕后就进入养护阶段。大体积混凝土的测温可分为人工方法和计算机方法。人工方法主要是埋设钢管的人工测温，而计算机方法主要是由计算机自动记录电阻传感器测温。这两种方法在实际建筑施工应用中并不冲突，可采用其中任一种，也可以同时采用，应该根据实际工程需要做出决定。具体做法是：在混凝土表面设三个测温点，使用编号明确每组测温点，并安排专人负责记录，保证记录的准确性。具体测温次数应该根据气温及混凝土温度变化情况确定，掌握了大体积混凝土温差变化，便于采取多种措施。

结束语

大体积混凝土施工，一次浇筑量大，厚度大，强度等级高，在夏季炎热天气施工，技术难度大。混凝土浇筑后，经过3 个星期保温保湿养护，效果理想。要施工好超厚、高强度等级的大体积混凝土，关键要有一个先进的混凝土配合比，有一套严谨的施工组织设计，有一套科学的养护工艺，有一种严谨的工作作风。配制大体积混凝土，关键在于水化热要低，大掺量I 级粉煤灰和低用量的矿渣32.5 MPa 水泥相结合是该工程成功的关键之一。它有效地降低了水化热，提高了可泵性，从而提高了表层混凝土的强度。在大体积混凝土的湿热养护条件下，混凝土早期强度发展得很好，有效地防止了混凝土裂缝的出现。微膨胀剂确实起到了补偿收缩作用。根据计算，自降温开始，混凝土表层就应该出现拉应力。可是在实测中，始终未测到拉应力。除混凝土松弛，养护阶段没发生干缩外，微膨胀剂功不可没。大体积混凝土施工，养护和浇筑同样重要。保湿是前提，控制降温速度是关键，监测是根据。