浅谈大体积混凝土浇筑

李小瀚

摘 要：现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。

关键词：大体积混凝土；配制；浇筑

一、大体积混凝土的定义

大体积混凝土，一般理解为混凝土的尺寸较大，混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，由于水泥在搅拌过程中，发生化学反应，释放大量的热，整个混凝土温度就会比外部环境温度高，就产生了内外环境的温度差，由于温度差造成混凝土产生温度裂缝的混凝土即为大体积混凝土。

在建筑施工中常碰到大体积混凝土，为了确保建筑物的可靠性和安全性，我们在施工过程中必须注意大混凝土的裂缝，采取相应安全处理措施。

二、裂缝的主要原因有以下几方面：

1、水泥水化热

水泥在水化过程当中将会产生大量的热能，产热的高峰期大约是在浇筑后的7小时，产生的热量在混凝土中很难扩散出来，这就导致了混凝土内部温度急剧升高，可以达到70摄氏度，这种现象在大体积混凝土浇筑施工中更加的严重。由于对于大体积混凝土浇筑来说，其表面与其内部的散热能力不一样，内部的散热显然要比表面差很远，这就导致混凝土内部温度非常高，内部和表面就形成了温度差，这种温度差导致混凝土内部产生压应力，表面出现拉应力，如果混凝土所能承受最大的拉应力小于表面出现的拉应力，就将会在混凝土的表面出现裂缝。

2、外界气温变化

混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度、浇筑温度和散热温度三者的叠加。大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。

温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

三、大体积混凝土浇筑采取的几点技术措施

大体积混凝土浇筑采取的技术措施应着重于降低混凝土内部的最高温度、延缓降温速率、减小内外温差、减小混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸力及改善约束条件等方面。

（1）降低水泥水化热

①选用中低水化热的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰水泥等。

②尽量选用级配良好的集料，大量掺加粉煤灰等掺和料，充分利用混凝土的后期强度，减少水泥用量，每立方米混凝土每减少10kg水泥用量，混凝土水化温度将降低1℃。

③在混凝土内部预埋冷却水管，通人循环水带走热量。

（2）加强施工中温度控制

①混凝土浇筑后，要保温保湿长期养护，缓慢降温，避免混凝土内外温度、湿度梯度过大。

②加强测温控温，及时调整保温养护措施，将混凝土内外温度差控制在25℃以下。

③合理安排施工顺序，使浇筑的混凝土均匀上升，避免过大高差。

（3） 降低混凝土入模温度

①夏季砂石材料应避免阳光直晒，并可喷冷水雾或冷气预冷；用低温水或冰水搅拌混凝土；运输过程中也应避免日晒。

②保证模内通风，加速模内热量散发。

③掺入缓凝型减水剂，避免水化热集中产生。

（4）改善约束条件

①分层分块浇筑，合理设置施工缝及后浇带，以放松约束条件并减少水化热的聚集。

②对大体积混凝土基础，可在与岩石地基或混凝土垫层之间设置滑动层（隔离层），如刷沥青、铺卷材等，以消嵌固作用，释放约束力

四、合理编制大体积混凝土浇筑施工方案

浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：

1、分段分层

混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

2、斜面分层

要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。

3、全面分层

即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

五、如何做好大体积混凝土的养护

养护是人体积混凝土浇筑施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间，拆模后应立即回土或在覆盖保护，同时预防近期骤冷气候影响，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。

在混凝土养护阶段遵循以下几点：

①应在浇筑完毕后的12h内对混凝土加以覆盖和浇水，具體而言，初凝后可以覆盖，终凝后开始浇水。混凝土强度未达到1.2N/mm2以前不得上人踩踏或安装模板及支架。

②覆盖物可用麻袋片、草帘、竹帘、锯末、砂及炉渣等，浇水次数以使混凝土保持湿润为准，养护用水应与拌制用水相同。大面积结构如地坪、楼板、屋面等可以蓄水养护。当日平均气温低于5℃时不得浇水。

③混凝土的浇水养护时间，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不少于7d；对掺用缓凝型外加剂、有抗渗性要求、掺加矿渣及粉煤灰拌制的混凝土不少于14d，时间长一点更好。

④有条件时可以采用塑料布覆盖养护，混凝土敞露的表面应全部覆盖严密，并保持塑料布内有凝结水。

结语：

大体积混凝土浇筑施工的技术难点主要是如何防止混凝土表面产生裂缝。当混凝土处于完全自由状态时，即使出现再大的均匀收缩，混凝土的内部也不会产生拉应力，而当混凝土处于地基等约束环境中时，拉应力将会出现在其内部，而这种拉应力一旦超出了混凝土所能承受的极限，就将会导致混凝土表面出现裂缝。本文主要就大体积混凝土浇筑施工过程中产生裂缝的原因进行了分析，希望本文能引起更多的人关注大体积混凝土浇筑技术，使其良好的发展下去。

参考文献：

[1]郑永缘.建筑施工中的大体积混凝土浇筑技术[J].建筑技术，2009（17）：149-150

[2]牛紫龙.混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J].工程建筑，2008（11）：213-215

[3]尹立宪.大体积混凝土浇筑技术要点浅析[J].中国科技博览，2010（12）：121-122