谈大体积混凝土施工质量控制

2013-08-15周兆明

山西建筑 2013年25期

关键词：易性外加剂耐久性

周兆明

(中铁十八局集团神朔复线指挥部，江苏宿迁 223600)

1 大体积混凝土施工特点

1)混凝土设计强度较高，对耐久性有强制性要求，对原材有严格选用要求。

2)施工难度较大，很难一次性浇筑完成，需制定合理的施工方案，通常采用分层或分段浇筑。

3)对混凝土耐久性有具体要求，水泥水化过程中造成混凝土内部温度和表面温度较大，常掺入矿物掺合料、外加剂以降低水化热和凝结时间，水化速度不均匀易使混凝土产生温度裂缝，因此对混凝土的施工工艺及后期养护有严格要求。

4)结构断面配筋较多，密集程度大，对整体性要求较高。

2 混凝土原材选用

1)单位体积水泥用量。水泥作为混凝土硬化的主要粉状水硬性胶结材料，在混凝土硬化前期与水搅拌成水泥浆，填充砂石空隙，包裹砂石颗粒表面，在水灰比不变的情况下，适当提高水泥掺量可以改善混凝土的和易性，易于施工，但在有耐久性要求的混凝土施工中，相关规范对各不同标号的混凝土水泥用量有最高限制，这也是为了有效控制混凝土裂缝和保证高强混凝土强度的必要措施。

2)水泥种类的选择。普通硅酸盐水泥具有较大的适用性，其他如硅酸盐水泥、矿渣水泥、复合水泥等应根据工程具体情况并结合国家标准进行选用，对耐久性混凝土应优先选用普通硅酸盐水泥。

3)粗、细骨料的选用。粗骨料可根据工程施工地的具体情况选用连续级配的碎石，若无连续级配可采用多粒级拌合方式实现，建议采用5 mm～31.5 mm连续级配;砂子作为填充混合料空隙的主要材料，其掺量和颗粒级配对混凝土的和易性具有很大影响，建议采用级配良好的中、粗砂，人工砂若能满足含泥量不超标的情况下也可用于C30以下混凝土的施工。粗、细骨料的含泥量对混凝土的强度、颜色、拌合用水量、和易性以及耐久性有很大影响，因此在选用上必须严格检验，并根据材料进场情况做重要检测，以保证混凝土的和易性和强度。

4)外加剂的选用。目前国内使用最多的属聚羧酸高效减水剂，掺加外加剂可以使混凝土在强度和坍落度基本相同时，减少水泥用量;在水灰比不变时，提高混凝土的初始坍落度并减少拌合用水量，提高混凝土早期强度，改善混凝土的和易性，易于施工。在有耐久性要求的混凝土施工时，混凝土含气量必须严格控制，可在减水剂中适当掺入引气剂，对混凝土的工作性具有重要意义。

5)掺合料的使用。耐久性混凝土施工要求合理选用掺合料的种类和掺量，目前国内使用较多的为粉煤灰和磨细矿渣粉，不同使用环境下的混凝土对粉煤灰和矿粉的掺量也有严格控制，施工前应根据相关规范要求试验配合比。

3 施工控制

1)配合比制定:选用的配合比必须严格按照设计要求，执行相应的国家标准、行业标准及地方标准等进行试配，尤其是对有耐久性要求的混凝土试配，必须检验其含气量、总碱含量、氯离子含量、抗冻性、抗渗性以及电通量等指标，混凝土的工作性应主要通过掺入外加剂、矿物掺合料进行改善，以满足胶凝材料的最低用量及最大水胶比的规范要求，机械拌合的混凝土坍落度一般不得低于80 mm，泵送混凝土应适当提高砂率，坍落度一般不低于100 mm，自密实混凝土坍落度一般为160 mm～200 mm。

2)施工环境选择:混凝土原则上不进行冬季施工，即连续5 d日平均气温低于5℃或日最低气温低于－3℃。必须进行冬季施工时，需有科学合理的冬季施工方案，对原材料有合理的保温措施，保证混凝土的出机温度不低于10℃，方可生产;夏季施工时，因日温差比较大，应避开高温区段的生产作业。

3)生产控制:混凝土生产前应首先检验粗、细骨料的含水率，确定其含水量，制定施工配合比，要求搅拌机的称量设备经国家计量部门标定合格，混凝土的搅拌时间应结合运距及环境温度适当予以调整，一般控制在1.5 min～2 min，当温度低于0℃时，应适当提高搅拌时间，保证混合材料搅拌均匀。

4)运输控制:混凝土运输以能够自行搅拌的混凝土罐车为主，夏季施工时，运输设备应常备外加剂，以改善混凝土因温度较高而造成运送过程中因自由水分挥发快而使混凝土流动性差的现象，杜绝采用人工加水以提高混凝土流动性。冬季施工时，运输设备需设保温设施，确保混凝土入模温度不低于5℃。

5)浇筑控制:大体积混凝土因结构尺寸大，很难一次性完成浇筑，通常使用分层浇筑方式进行，为保证结构的整体性，通常对连接层进行凿毛处理，并在浇筑下一层前对上一层混凝土面进行润湿，从而保证混凝土能够很好的连接。混凝土浇筑可采用溜槽配合串通或泵送两种方式，溜槽输送主要用于浇筑地势较低的基础作业，其铺设数量应根据浇筑断面大小确定，间隔一般控制在3 m范围之内，避免混凝土发生堆积现象;泵送浇筑主要用于因作业面积大，施工难度高的大体积混凝土施工。为了防止在浇筑过程中产生离析现象，溜槽的铺设、泵送软管与混凝土面的自由倾落高度应控制在2 m范围之内。

6)振捣方式控制:混凝土振捣分机械振捣和人工振捣，机械振捣可采用插入式振捣棒和表面振捣器，大体积混凝土优先选用插入式振捣棒，振捣棒的操作要做到“快插慢拔”，梅花形布点，分层浇筑时，振捣棒应插入下层5 cm左右，以消除两层之间的接缝，振捣时应避免与模板、钢筋、预埋件等发生碰撞，在振捣过程中，振捣棒应上下略有抽动，禁止随振捣棒自行流动。振捣应以混凝土表面无大气泡冒出、表面泛出浮浆为止，以达到混凝土内实外美的效果。

7)混凝土养护:养护是混凝土强度有效增长和减少混凝土裂缝的必要条件，尤其是大体积混凝土，必须在混凝土初凝后，12 h内采取必要的养护措施。根据自然环境的不同，通常分为保湿养护和保温养护两种，保湿养护主要用于夏季施工时，温度较高，混凝土中自由水分挥发较快，易产生温度裂缝的情况;保温养护主要用于冬季施工时，温度较低，混凝土易发生冻害，使混凝土强度无法有效增长等情况。保湿养护主要通过对混凝土面进行喷洒水或养护液的方式进行，洒水养护的频率需结合工程现场的环境温湿度情况确定，并配有草帘等保湿材料，喷洒养护液时应确保混凝土面均匀全面。保温养护主要是通过用混凝土保温被等保温材料对混凝土进行覆盖，必要时应对整体结构进行密封，设置加热装置，保证结构范围内的温度。

8)拆模控制:大体积混凝土因施工断面大，较多的人为因素很难使混凝土的水化过程均匀进行，因此在施工时可以在混凝土浇筑断面内布设有代表性的温度监测点，采用合格的测温元件进行混凝土芯部测温，当混凝土终凝后，强度达到设计强度的75%，内外温差不大于20℃时便可实施拆模。