大体积混凝土施工过程中质量控制

廖午凡

葛洲坝当阳水泥有限公司建材分公司 湖北宜昌 444100

1 产生原因分析

1.1 水泥水化热

众所周知，无论选择何种类型的水泥，在水化过程中均要释放出或多或少的热量，水化热尤为突出的莫过于硅酸盐水泥。对于大体积混凝土构件来说，其本身几何尺寸较大，表面系数较小，内部因水泥水化热产生的水化热根本无法及时散失，内部温度最高时间往往在混凝土浇筑完成后的3-5d，产生的热量跟水泥的用量和水泥品种有着直接的关系。当内部出现最高温度时，极容易出现里表温差较大，混凝土表面产生拉应力导致开裂。

1.2 环境因素

环境因素主要表现为外界气温变化，就目前而言，可利用天气预报等多种手段来掌握天气变化情况，但还是不能完全掌握，给混凝土施工带来了极大的困难。在大体积混凝土施工过程中，特别是内部出现最高温度时，如出现气温骤降，会急剧增大大体积混凝土的里表温差，裂缝将会迅速开展。气温变化对于大体积混凝土施工有着很不利的影响。

1.3 混凝土收缩

施工过程中，混凝土收缩主要有塑性收缩、温度收缩、碳化收缩和干燥收缩。混凝土收缩也是大体积混凝土出现裂缝的主要原因之一。

2 大体积混凝土的控温措施

2.1 原材料控制

（1）水泥。目前，在大体积混凝土中，使用较多的是矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。除了水泥品种，水泥用量也比较关键。众所周知，混凝土强度随着水泥用量的增加而增加，但水泥用量过多会出现水化热较大的问题，应尽可能地减少水泥用量，有效控制水化热，减少裂缝的产生。

（2）外加剂。在保证混凝土强度的前提下，混凝土中可加入适量的缓凝剂、膨胀剂等，通过适当延长终凝时间及补偿混凝土收缩来控制裂缝的产生。

（3）外掺料。在混凝土拌制过程中，可适量掺入粉煤灰，通过改善混凝土的和易性和降低水化热来控制裂缝的产生。

（4）配合比。配合比设计时，应尽量减少混凝土的用水量，减少水化作用。骨料选用中粗砂和大粒径、级配良好的石子，通过合理的配合比来有效控制裂缝的产生。

2.2 控制混凝土入模温度

在相同的条件下，入模温度高的混凝土要比入模温度低的混凝土升温要快很多。入模温度控制应以季节性来采取相应措施加以控制。

2.3 混凝土浇筑施工方法

（1）跳仓法。跳仓法是充分利用了“抗与放”的特性原理，跳仓法指将需要浇筑大体积混凝土的建筑物地基或大面积混凝土平面机构分成若干个区域进行浇筑。跳仓法最大单向分块尺寸不大于40m，相邻两段间隔时间不少于7d，以避免混凝土施工初期部分激烈温差及干燥作用，无需留后浇带。

（2）推移式连续浇筑。推移式连续浇筑是指在混凝土浇筑过程中，浇筑点不断往前进行，浇筑点前面的混凝土浇筑达到设计标高后自流形成斜面，后面的混凝土继续跟随浇筑，直到设计标高为止。这种浇筑方法需快速向前推进，因此不是很适合厚度很大的大体积混凝土施工，但对于厚度不大、浇筑面积很大的大体积混凝土来说，推移式连续浇筑是较好的浇筑方式。

2.4 浇筑后温度监测

（1）温度监测目的。大体积混凝土浇筑后，进行温度监测，实时掌握不同时段混凝土里表温差，是控制大体积混凝土裂缝产生的关键技术之一。对于大体积混凝土来说，需提前在混凝土内埋入温度监测感应器，对温度进行实时监测，以达到提前预防的目的。在大体积混凝土施工过程和养护过程中，实时监测混凝土里表温度上升和下降的速率、里表温差，根据温度监测数据，若出现异常情况，及时发现问题根源，并采取相应措施进行及时控制。

（2）温度监测仪器的选择。目前，大体积混凝土温度监测仪器有温度信号有线传输和无线传输2种，有线传输设备构造简单，操作方便，但在浇筑混凝土过程中导线和传感器容易受损，导致温度数据不能正常传输，选用时应尽量采取措施保护和防范。无线传输设备容易受干扰，导致检测数据不准确。在实际操作过程中，应根据实际情况选择合适的检测仪器。重要的一点是，人工收集数据也往往可能错过最高温差时间点，采用人工数据采集仪器时，工作人员每隔1-2h就要到各个测温点进行测温，需把所有测温点都巡视一遍，浪费时间，且夜间测试不方便操作，需要的劳动力多，劳动强度大。因此最好是选用具有自动采取数据功能的温度监测仪器，实时监测温度并绘出里表温差曲线，实现信息化施工，能够让人一目了然并提前采取措施预防裂缝的产生。

（3）保温及养护。①在大体积混凝土的保温和养护期间，应监测混凝土结构的内表面温差和冷却速率。现场动态温度监测是控制大体积混凝土施工的重要组成部分，根据现场的实际测量结果，可掌握与施工有关的数据（混凝土内外温度差、最大绝热温升和冷却速率等），并可利用这些真实的监测数据结果进一步调整保温维护措施，在更大程度上来满足温控指标的要求。②混凝土的保温时间主要根据混凝土收缩引起的应力和温度应力来确定。③混凝土在保温养护的期间，应始终对混凝土表面进行适当洒水浸润，混凝在水化热阶段会吸收大量的水分，对混凝土的表面抗裂性能会有帮助。一些数据表明，混凝土在湿润的养护环境下，其极限拉伸值比干燥养护过程中要大。④如果在昼夜温度变化较大的环境下，对大体积混凝土进行拆模时，注意预防寒潮侵袭、温差骤降、空气干燥等因素的影响。当使用木模板兼保温板的情况下，需按照要求确定拆除时间。

3 结语

大体积混凝土裂缝产生的原因有很多，须掌控全过程并使用必不可少的温度监测手段，从而确定合理的保温、养护措施，减少裂缝的产生，做到事半功倍的效果，提高大体积混凝土的施工质量。