大体积混凝土施工质量控制措施研究

2017-06-22张智明

河南建材 2017年3期

关键词：测温水化底板

张智明

泉州市丰泽建筑工程有限公司厦门分公司（361010）

大体积混凝土施工质量控制措施研究

张智明

泉州市丰泽建筑工程有限公司厦门分公司（361010）

以实际工程为例，针对大体积混凝土浇筑过程中所采取的质量控制措施和产生的效果进行研究，并就产生质量问题的原因进行分析，以期为大体积混凝土浇筑施工及质量控制提供一些有益的借鉴。

大体积混凝土；施工；质量控制；研究

0 引言

在大体积混凝土中水泥用量较多，水泥的水化热产生的热量使混凝土内部温度过大，导致内外温差较大，从而产生收缩裂缝，影响混凝土结构的整体强度和刚度。因此大体积混凝土的施工质量控制成建筑工程施工的重点和难点。

1 工程概况

福建省厦门市某住宅工程地上46层,地下2层，基础为桩基筏板基础，混凝土强度为C35P8。基础底板面积约为900 m2、长约35 m、宽约26 m，主要厚度有2 700 mm（正常承台）、4 650 mm（底部管沟）、6 600 mm（电梯基坑）,底板面设计标高为-9.00 m。混凝土厚度大，单次浇筑量较大，为确保混凝土施工质量，施工前精心准备，优选原材料，优化配合比，施工中严格控制施工工艺，施工后严格监控混凝土温度，精心养护，防止或控制有害裂缝的发生。

2 大体积混凝土施工与质量控制

2.1 混凝土的拌制和运输

在混凝土配比中,首先应尽可能降低混凝土的干缩与温差收缩，确定混凝土配合比及各种材料成分的掺量，采用水化热较低、安定性好、细度适中的普通硅酸盐水泥。为了有效地降低混凝土内部水化热，可适当在混凝土中掺入适量S95级矿渣粉和Ⅱ级粉煤灰，尽量减少水泥的用量。严格按照设计要求控制集料的级配，根据本工程底板钢筋密度和泵送尺寸，选用粒径为5～31.5 mm连续级配的粗骨料。基础混凝土的坍落度应该按10～14 cm进行配制，水灰比控制在0.45～0.5。适当延长混凝土初凝时间，混凝土的初凝时间应控制在6～8 h，终凝时间应在初凝后2～3 h。选用合理的缓凝剂和减水剂，用以改善大体积混凝土的性能。加强商品混凝土运输过程控制，本项目与厦门市某商品混凝土公司合作，运输时间在30 min左右。根据实际情况要求商商品混凝土公司在混凝土运输过程中，搅拌筒的转速应控制在3～6 r/min，到达工地后，搅拌筒的转速应控制在8～12 r/min的转速转动2～3 min。运送混凝土的车辆应满足均匀、连续供应混凝土的需要，严格按照验收程序对进场的每一辆混凝土车抽样检查坍落度（偏差不大于±20 mm），如混凝土出现离析等情况，必须返厂重新搅拌。

商品混凝土公司试验室根据设计要求及现场的施工情况，确定混凝土配合比及各种材料成分的掺量（如表1所示）。

表1 大体积混凝土配比及各种材料成分表

2.2 混凝土的浇筑

在混凝土浇筑前各单位应做好隐蔽工程验收。根据相关质量要求和标准对施工人员进行技术和安全施工交底。由于基座底板混凝土一次浇筑量较大，为确保浇筑质量，避免产生施工冷缝，应结合建筑结构的设计要求，浇筑采用分段分层进行，根据混凝土泵送时自然流淌形成坡度的特点。本工程采用斜面分层，连续浇筑，即“一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。本工程根据要求将每层斜面浇筑厚度控制在50 cm，保证大体积混凝土结构的整体性。大体积混凝土应连续浇筑，浇筑时先在一个部位进行，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。要求每一层混凝土在初凝前必须被后一层的混凝土覆盖，逐层连续浇筑，便于浇筑混凝土表面散热，减少混凝土在浇筑过程中水化热集聚，减少施工中裂缝的出现。

混凝土振捣是混凝土浇筑过程中一个重要的环节，施工人员应严格按操作规程操作。浇筑时，必须配备足够的振捣棒，使混凝土自然缓慢流动，然后全面振捣。振捣器插点要均匀排列，行列式或交错式移动，严防漏振、过振造成混凝土不密实、离析的现象产生。在对上部框架结构进行浇筑时，一般选取汽车混凝土泵和拖式地泵进行浇筑。处理收头和抹面要及时和按规范操作。针对浇筑过程中出现的泌水现象，及时进行疏导、排除。

2.3 加强混凝土后期养护

后期的养护工作尤为重要。浇筑后要及时采取覆盖、浇水或蓄水等措施混凝土进行养护。本工程大体积混凝土在浇筑完毕后的12 h以内,先进行喷雾养护，然后加盖覆盖物。养护采用覆盖1层塑料薄膜、1层保温棉和1层塑料薄膜的方式（如图1所示）。经温度预测及保温理论计算，保温棉选用2 cm厚矿棉。薄膜的搭接宽度不小于15 cm，矿棉的搭接宽度不小于10 cm。墙柱插筋之间狭小空间必须特别注意保温措施，可用条形薄膜加以覆盖后，再加盖保温麻袋，确保墙柱插筋薄弱环节处的保温。

图1 大体积混凝土保温措施大样图

3 混凝土的温度监测

测点布置需结合测量设备及本工程计算温升数据进行。本工程采用寰宇夺标系列测温设备，由手持式测温记录仪、温度传感器和传感器引线进行测温。结合底板的形状，选择适当的位置，共设置10个测温点。每根测杆距板顶、底50 mm设两个测点，中间每间隔500 mm设一测点，如图2所示。其中1#、2#测点混凝土厚度为6.6 m，10#测点混凝土厚度为4.65 m,其余测点混凝土厚度均为2.7 m。昼夜测温连续监测3 d，每天测8次；龄期4～7 d，每天测6次；7 d后每天测4次；14 d后结束测温。每次测温时须测出周围环境的温度。

混凝土内部温差不大于25℃，混凝土表面温度与混凝土表面外50 mm处的温度差不大于25℃，在拆除保温层时混凝土表面与大气温差不大于20℃，混凝土的降温速率不大于2.0℃/d。如混凝土温差超过25°C或降温速率超过2℃/d时，项目部必须立即采取应急措施：增加麻袋覆盖层数或用碘钨灯照射混凝土表面，以降低温差和降温速率。

图2 测温点平面布置图

4 大体积混凝土裂缝控制

4.1 在混凝土原材料方面的控制

混凝土的主要成分是水泥、砂石料、水及各种外加剂等。混凝土结构出现裂缝的主要原因是混凝土抗拉强度不能满足自身收缩约束产生了抗拉应力。水泥的种类、质量和用量等、砂石料的级配和砂石料的杂质率、钢筋的锈蚀程度等方面都容易减少混凝土的强度。水泥选用水化热较低的水泥，且厂家必须提供水泥出厂合格证。在混凝土中掺入适量的Point-400S型高性能减水剂，可减小新拌混凝土的泌水率。在不增加搅拌用水量的条件下增大混凝土的坍落度，增加流动性，从而获得良好的可泵性。混凝土中掺入一定数量的粉煤灰和矿渣粉,其中粉煤灰呈球状起润滑作用，不仅能代替部分水泥，还能改善混凝土的工作性和可泵性，降低混凝土中的水泥水化热量。本工程混凝土中尽可能用5～31.5 mm级配的碎石，这样可以减少用水量，混凝土的收缩和泌水可随之减少。

4.2 在大体积混凝土施工和养护方面的控制

本工程底板混凝土量大，为确保底板能一次连续浇筑完毕，施工中可采取泵送施工，必要时利用塔吊等设备加快混凝土浇筑速度。在混凝土浇捣至标高时,要专门安排抹灰工用长刮尺刮平多余浮浆。混凝土表面在初凝前,喷洒同标号的细石干粉，然后采用圆盘机收光，以减少混凝土表面裂缝。在支模操作中，加固措施不足，支撑力度不够，过早拆模，容易造成混凝土底部产生裂缝。

混凝土在浇筑后表面要及时采取覆盖、浇水等养护措施，以免混凝土表面水分蒸发过快而造成裂缝。