大体积混凝土施工质量控制

李勇

摘 要：大体积混凝土具有结构体积大、承受荷载大、水泥水化热大、内部受力相对复杂等结构特点，所以大体积混凝土对具体的施工技术要求较高。该文遵循“预防为主”的原则，主要总结了从混凝土原材料选择，配合比设计，混凝土施工，混凝土的温度控制及养护等多方面的技术措施，以保证混凝土施工的质量。

关键词：大体积 混凝土施工 质量控制

中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0110-01

1 大体积混凝土施工要求

混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1 m，体积大于1000 m3，或预计会因混凝土中水泥水化热引起的温度和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土工程，都称之为大体积混凝土。大体积混凝土施工的关键是控制裂缝的产生。大体积混凝土由于结构尺寸较大，水泥在水化反应中释放的大量水化热不易散发，引起的温度变化会产生较大的温度应力，同时混凝土收缩会产生收缩应力，两种力共同作用将导致大体积混凝土结构出现裂缝。大体积混凝土施工质量控制的关键性内容包括原材料的选择、温度监测与控制，以及施工工艺等方面的内容。施工工艺具体包括混凝土原材料的配料、振捣成型、混凝土浇筑、搅拌以及养护等。其中混凝土浇筑是最重要的环节，施工前要详细计算浇筑次序以及浇筑前后的时间差，还要对施工现场进行有效的组织管理，协调各工种工作时间。同时安排技术人员依据具体情况对施工浇筑配比进行调整，对混凝土的收缩量和空隙率进行掌控，降低混凝土出现裂缝的几率。

2 大体积混凝土施工常见质量问题

（1）因大体积混凝土浇筑量大，在分层浇筑中前后分层没有控制在混凝土初凝之前；混凝土供应中断或遇停水、停电及恶劣气候等情况，导致混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。（2）施工中因上、下浇筑层间隔时间拖长导致分层之间产生泌水层，引起脱皮、起砂等影响混凝土强度的不良后果。（3）因大体积混凝土的混凝土用量大，且多用泵送，操作不当可能会使混凝土表面的水泥浆产生过厚现象。（4）大体积混凝土由于体积较大，浇筑后水泥的水化热量聚集在内部导致内部温度显著升高，而表面散热较快，形成较大的内外温差。这样内部产生压应力，表面产生拉应力，因而出现裂缝。这种温差一般在表面处较大，因此裂缝只在表面范围内发生。（5）当大体积混凝土浇筑在约束地基例如桩基上时，易导致拉应力超过混凝土的极限抗拉强度而在约束接触处产生裂缝，甚至会贯穿整个表面产生贯穿性裂缝。

3 大体积混凝土施工技术

3.1 混凝土原材料的选择及配合比设计

（1）选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥，并在保证混凝土强度的前提下，尽是减少水泥用量。（2）选用粒径较大，级配良好的粗骨料，严格控制含泥量。（3）选用细度模量2.8～3.0，平均粒径大于0.38的中、粗砂。（4）掺加粉煤灰及缓凝型减水剂，降低水灰比，改善和易性，减小水泥用量，同时可推迟混凝土初凝时间，减缓水化热释放速度。（5）严格控制混凝土坍落度，将混凝土坍落度控制在10±2 cm范围之内，以减少水泥用量。（6）与混凝土搅拌站或商品混凝土公司进行经验交流，试配混凝土配合比多组，并进行温度与应力计算，择优选其中一组作为正式混凝土配合比。

3.2 混凝土施工方法

（1）采取措施保证混凝土一次连续浇筑，无施工缝产生。以COREX炉基础施工为例，由于平面尺寸较大，混凝土浇筑可采用“斜面薄层分层”由一端向另一端推进。同时，根据混凝土初凝时间及混凝土分层浇筑需用量确定混凝土的供应能力，以满足混凝土一次连续浇筑的要求。（2）采取有利于散热的施工方法。以COREX炉基础施工为例，采用“斜面薄层分层”施工方法，即可满足混凝土连续浇筑不出现施工缝，也能使混凝土散热面积增大，从而在浇筑阶段就能散发出部分水泥水化热，有利于减少混凝土内外温差。（3）提高混凝土的极限抗拉强度。在施工过程中加大振捣棒的振动频率，加强混凝土的振捣，提高混凝土的密实度和均匀性，以提高混凝土抗拉强度，同时也增加了混凝土和钢筋之间的握裹，保证混凝土和钢筋之间产生足够的约束力。（4）在混凝土浇筑过程中做好防雨工作，同时及时排除混凝土泌水，以提高混凝土的表面强度。（5）混凝土表面在终凝前，适时地用木抹子抹平搓毛两遍以上，以防止混凝土表面收缩裂缝的产生。

3.3 混凝土温度监测与控制

（1）测温设备的选择。在测温点预埋测温探头，测温探头选用50欧姆铜热电阻，外包2层胶布与固定架绝热，探头通过铜导线与测温设备连结，测温设备常用的是XQCJ-300型温度自动平衡记录仪。（2）测温点的布置。测温点布置的原则是能够全面、真实、有代表性地反映基础内部温度。测温点通常按三维方向布置，在平面方向沿基础长轴及短轴一半设置测温点，同时在基础的一转角处设置测温点，厚度方向在距上表面及底面各50 mm处设置测温点，同时在1/2H、1/4H、3/4H处设置测温点。为了能够及时了解混凝土表面温度与其周围环境温度之差，另需在保温覆盖层内及四周大气中设置外界温度测温点。（3）混凝土温度监测。混凝土内部温度在浇筑完毕后3～4 d为升温阶段，温度峰值约维持1～2 d后转为降温阶段。在监测混凝土内部温度的同时监测环境温度，记录所测数据，绘制各截面温度变化曲线并进行分析和预测。当混凝土内部中心温度与大气温度之差小于20 ℃时，方可取消混凝土温度监测。（4）混凝土温度控制。混凝土温度控制的目的主要是降低混凝土内外温差，以及控制混凝土的降温速度，因此混凝土终凝后，应及时按理论估算铺设二层或多层麻袋的保温层，并以温控指标为标准决定是否采取措施调控温差。温度控制可通过调整表面保温层厚度来实现，也可在混凝土内部预埋冷却管来控制温度。

3.4 混凝土养护

混凝土的保湿可采用在混凝土表面与保温层之间铺设一层塑料薄膜封闭养护。塑料薄膜厚度不小于0.12 mm，薄膜接缝处采用搭接接头。混凝土浇筑后的养护特别是早期养护非常重要。夏季应避免高温曝晒，及时覆盖保湿或洒水养护以保持混凝土表面湿润，减缓混凝土内水分散发，防止出现干缩裂缝，促进混凝土强度的稳定增长。在冬季应根据不同结构采取覆盖保温、电热保温或暖棚保温等措施。混凝土试块留设按有关规范要求留置标准养护试块及同条件养护试块。

4 结语

大体积混凝土施工是一个系统工程，实践中要根据具体要求进行控制。即不可盲目地严格要求从而带来浪费，也要配合设计，在材料、施工等各个方面综合采取措施来控制裂缝的产生，只有这样才能取得预期的效果。

参考文献

[1] 中华人民共和国建设部.GB 50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2] 刘秉享.混凝土技术[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3] 曹蔚卿.浅述大体积混凝土裂缝控制[J].山西建筑，2007，33（11）：172-173.endprint