大体积混凝土的配置及应用

刘信浪

福建东远建材有限公司（350000）

大体积混凝土的配置及应用

刘信浪

福建东远建材有限公司（350000）

使用传统施工方法对大型建筑物进行混凝土施工时不可避免地会引发建筑物开裂等诸多施工问题。本文通过对建筑体中大体积混凝土配置施工方法进行探讨，并结合我国大体积混凝土施工案例，分析了大体积混凝土施工的技术要求和难点。

大体积混凝土；温度应力；配置；裂缝控制

1 大体积混凝土应用现状及存在问题

随着建筑施工技术快速发展，混凝土体积也相应地由过去的几百立方米增大到几万立方米。因此，对大体积混凝土配置施工提出了更高的技术要求。在我国现代建筑中时常见到的高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等大体积混凝土施工案例中，建筑物呈现出体积大的发展趋势，大体积混凝土具有体积大、水泥水化热释放比较集中、内部温升比较快等特点，当混凝土内外温差过大时就会产生温度裂缝，严重影响建筑物的结构安全。大体积混凝土的渗漏、开裂等质量缺陷给工程维护使用带来的诸多安全隐患。本文结合具体工程项目实际，将温度控制和裂缝控制技术应用在大体积混凝土的原材料选用与配置、混凝土浇筑与养护等不同施工过程，通过温度控制目标设计，有效降低胶凝材料水化热、降低混凝土出机口温度、入模温度，降低混凝土的表面和内部最大拉应力，从而解决大体积混凝土开裂和渗漏等缺陷难于控制的施工技术难题，为大体积混凝土的施工应用提供参考。

2 大体积混凝土的配置及注意事项

大体积混凝土的配置是混凝土施工的关键环节，也是确保混凝土施工质量的重要因素，因此，必须对大体积混凝土施工,前期配置引起高度重视，充分结合当地施工环境和具体气候条件来制定相应的混凝土原料配方。在温差控制方面最好的选择就是加入延缓型的外加剂，这样不但可以有效控制大体积混凝土温差，还可以延长混凝土的使用期限。在大体积混凝土具体配置过程中，应适当加入一些煤灰，这样可以适度延缓水泥遇水之后释放热能的时间，从而保证混凝土温差，加强混凝土的强度。除此之外，粗骨料也是保证混凝土强度的关键因素,在粗骨料的选择上,适度降低混凝土中的空气饱含量，尽可能减少粗骨料的砂含量,从而增加混凝土强度。

这里针对实际水利工程中大体积混凝土材料的选取和配置方法进行初步探讨，主要从大体积混凝土的配置、浇筑、振捣与温度控制方面的案例对大体积混凝土的施工技术进行了分析和总结（见表1）。

在实际的施工配比和原材料质量控制时应与混凝土搅拌站进行密切沟通和联系，明确混凝土的规格、等级、品种、掺量、掺合料的类型、外加剂的要求、粗细骨料的要求等，明确混凝土强度的测试、和易性测试、出机口温度测试、抗渗性能的测试等要求。因此，对于大体积混凝土的配置，应该充分考虑温控指标要求，有效引入掺合料，降低水化热，引入膨胀剂，减少混凝土收缩徐变,这些措施对大体积混凝土温度控制都十分有利。

3 大体积混凝土施工技术应用

对于大体积建筑物混凝土施工，前期的配置优化十分重要，但后期的施工更加重要。在基础混凝土中预先埋设冷水管，是决定基础混凝土厚度的关键。在大体积混凝土施工前期，对于基础混凝土的浇筑，可采用分层分段浇筑方法，尽可能缩短两层混凝土之间的浇筑时间间隔，要保证每一层混凝土温度差异相同或近似,不能出现一高一低的状况。当混凝土施工完成后，混凝土内外温差会导致混凝土产生裂缝。所以在混凝土搅拌施工时，一定要控制好混凝土内外温差。在浇筑时，浇筑的混凝土应该符合国家建筑行业相关施工配置标准，尽可能将粗骨料均匀分布在混凝土浇筑地基表面。上层混凝土湿润后开始下一层施工，要注意将上层积水清理干净,做好两层混凝土之间的接浆合缝工作，避免出现水平工缝之外的其他缝隙。在浇筑混凝土时应当注意混凝土表面的渗水，要及时将混凝土渗出的水分清理干净，防止水分影响混凝土凝结。混凝土施工完成后，对于混凝土的温度保护也十分重要，这关系到混凝土最后的成型和质量。根据地域和季节的不同，保温保护的时间应当以实际情况为准。在部分大体积混凝土施工完成之后，因为气温原因或者混凝土层之中存在空隙，会出现塑性裂缝或者收缩裂缝，应及时进行填补处理[1]。

表1 选取和配置方法表

3.1 优选混凝土各种原材料

1）水泥的选择

理论研究表明，大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥在水化过程中释放了大量热能。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的火山灰水泥和矿渣硅酸盐水泥，尽量降低混凝土中的水泥用量，以减少混凝土温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。

2）骨料的选择

在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用那些粒径较大、级配良好、质量优良的石子，以便减少用水量和水泥用量，还可以减小混凝土的沁水和收缩现象。

3）掺加外加剂和外加料

掺加适量粉煤灰可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的，但掺量不能大于30%。

3.2 设计优化措施

精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性能的前提下，应尽可能降低混凝土的单位用水量，采用一高(高粉煤灰掺量)、二掺(掺高性能引气剂和高效减水剂)和三低(低坍落度、低砂率、低水胶比)的设计原则，生产出高强、高韧、中弹、低热和高抗拉值的抗裂混凝土[2]。

应采用小直径、小间距的增配构造筋提高抗裂性能。

在易产生应力集中的薄弱环节，采取加强措施，避免结构突变产生应力集中。

在设计时，要注意水平工缝的预留不能影响大体积建筑物的使用功能和安全系数，否则有可能造成大体积建筑物安全隐患。在大体积建筑物混凝土工程施工之前，还要对工程质量，诸如温度应力、混凝土筑块温度等影响大体积混凝土施工的重要因素进行细致评估。在确定施工所用混凝土的内外温差、最高温度等控制指标之后，应当制定相应的施工监控措施和温控保温措施，以此来保证工程施工质量和施工安全。

案例表明，在优化配合比设计，改善施工工艺，提高施工质量，做好温度监测工作及加强养护等方面采取积极有效的技术措施，坚持严谨的施工组织管理原则，就可以防止大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝的发生。

4 结语

随着经济的发展，大体积建筑物在国内的市场越来越广阔，但是大体积混凝土的配置优化施工技术却是由传统普通建筑物混凝土施工技术不断发展而来，所以在大体积混凝土施工时不可避免会存在一定的技术纰漏，导致施工效率低、浪费资源等不良状况。在大体积混凝土配置施工应用实践中，存在大量渗漏、开裂等施工技术问题。将温控指标引入混凝土的配置、运输、浇筑、振捣与养护过程，采取适宜的设计施工技术，对于防止大体积混凝土温度变化等引起的裂缝是十分有利的，而且对于大体积混凝土的设计、生产、施工、养护等也具有现实参考意义。因此，改进目前大体积混凝土配置施工技术，就需要充分了解当前的施工技术，不断在具体的施工实践中逐步改进提高。

[1]王军强.大体积混凝土配比设计与裂缝控制技术[J].四川建筑科学研究,2015,01(03)：91-94.

[2]武世地,张红亚.大体积混凝土温度裂缝控制的工程应用研究[J].安徽建筑大学学报,2015,01(02)：17-20.