大体积混凝土质量控制策略分析

张昌波

摘要：大体积混凝土施工质量对于整个工程质量影响重大，因此有效管控大体积混凝土施工品质十分必要。本文对当前影响大体积混凝土施工质量原因进行分析，并就实际工程提出了有效改善大体积混凝土温度应力、避免开裂提高施工质量相关措施。希望可以为相关单位提供参考借鉴。

关键词：大体积;混凝土;质量控制;策略分析;

引言

我国在大体积混凝土施工质量控制管理依然处于探索阶段，包括水化热的管控、混凝土内部温度分布变化情况研究、大体积混凝土的开裂因素以及预防开裂措施等均是当下需要解决的问题。此次依据笔者多年相关工作经验，综合考量工程设计、现场施工、质量管控等几个方面，提出相关应对措施。

1.大体积混凝土温度变化特性分析

实际混凝土内部温度的反应情况受制于混凝土自身所储备的热能。当绝热环境下，位于混凝土内部的温度主要包括浇筑时的温度以及水泥水化时所释放的温度。由于环境温度在不断变化，因此对于任何大体积混凝土其内部与外部之间均会存在一定温差，混凝土同时也会与周边环境产生热交换情况。包括环境温度、内部温度以及养护的情况等均会使得原本贮存于混凝土内部的热能发生变化。实际一些大体积混凝土即便在设计阶段其尺寸以及施工阶段混凝土内外温差控制接近，但如若结构物的约束条件存在差异，结构的温度应力不同，则在该混凝土浇筑完成后存在的开裂形式也会存在较大不同。因此务必对混凝土内部温度变化规律建立有效的分析模型。

2.混凝土开裂机理分析

温差仅是导致混凝土开裂的主要原因之一，除此之外包括干缩应力以及钢筋施工技术不到位等均有可能进一步引发混凝土开裂。但就某一方面进行分析实际所得到的结果势必存在一定片面性，因此需要结合可能影响因素进行综合分析，从而确保最终结果的可靠性与准确性。下面就干缩应力以及钢筋施工技术两方面展开讨论。

2.1干缩应力造成开裂

在对混凝土进行拆模时，因为结构物外表面失去保护水分，从而使得温度发生改变，原本位于混凝土内部的各个要素之间的约束关系逐渐失去，进而产生干缩应力，最终导致开裂形成。由于湿度的传导效率远低于热度，因此通常该形式的开裂主要发生于混凝土的外面表附近。除此之外，如若混凝土未能有效徹底覆盖，空气中存在的二氧化碳则会和混凝土表面附近的氢氧化钙进行反应，最终生成碳酸氢钙。以上两种因素实际对大体积混凝土所产生的影响并不严重，但实际产生的裂痕相对较多且存在交错情况，因此在拆模时比较多，容易被发现。

2.2钢筋施工技术不到位

待混凝土彻底浇筑完毕后，部分混凝土可能会沿着钢筋走向出现剥离以及一些细小裂缝。究其原因主要是钢筋混凝土施工技术不达标造成的。在混凝土浇筑期间未有构建合理的工作平台，现场作业人员直接接触钢筋，导致钢筋出现形变，整个混凝土的抗拉能力进一步下降，最终导致大量无规则以及细小交错的混凝土裂缝;此外，位于钢筋外的保护层过小，混凝土极易被碳化，进而使得钢筋被进一步腐蚀，而实际钢筋生锈是一个体积慢慢变大的过程，整个过程会使得钢筋外侧的混凝土发生巨大的拉应力，诱使钢筋周边出现开裂;钢筋之间的距离设置不合理，当间距过大时也有可能造成裂缝。过大的钢筋间设置间距，可能造成钢筋与混凝土粘结力过小，无法基于该粘结力将拉力传递至整个混凝土中，从而也无法有效的对混凝土回缩以及体积变化进行管控。

3.大体积混凝土施工质量管控策略探讨

3.1合理设计混凝土配合比

首先在原材料的选择上，水泥的使用量对于后期水化热所释放的热量与混凝土的温度变化情况密切相关。通常大体积混凝土应当尽量选用水化热较低的水泥，包括低热矿渣硅酸盐水泥以及中热硅酸盐水泥等等，同时对于水泥的用量也应当严格把控。细骨料可以选用II区中砂，相较于细砂，中砂可以大大降低水与水泥的用量。泵送允许条件下，粗骨料应当尽量采用粒径在5-20毫米左右的连续级配石子，从而降低混凝土收缩形变。采用粉煤灰技术进行料的掺和，可以有效降低水化热的热量，提高混凝土与易性，此外可以大大增加混凝土后期的轻度，延缓温升峰值的出现点。减水剂一类的外加剂，如SF-1、膨胀剂等也有一定的效果。相关研究表明，在混凝土中适当的增加一部分膨胀剂，可以使得混凝土内部膨胀应力大大降低，由此可以消除一部分混凝土收缩应力情况，大大改善整个混凝土的抗裂强度。

3.2现场温度管控

首先可以借助计算机技术对大体积混凝土施工阶段的温度变化与温差进行动态实时模拟，从而对未来温度变化情况进行预测，以便于相关措施的落实。基于计算机的模拟分析，可以有效提供结构随着厚度方向的温度变化情况以及混凝土龄期变化的情况，制定混凝土在施工阶段规避开裂的有效措施，对其进行必要的温度保养。其次，可以在混凝土浇筑方案进行优化。降温梯度以及延缓温差梯度均是目前较为有效的措施。在浇筑施工前预先进行计算安排，对浇筑的厚度、宽度以及长度进行综合分析，前后浇筑的衔接时间顺序等也应当进行合理安排。严格依据施工技术要点，对混凝土入模时的温度以及振捣时间、插入深度与移动距离进行管控，确保振捣的实度，避免漏振与过振情况。施工现场务必做好协调与组织管理工作，科学合理安排现场人力与物力资源，确保整个施工工作顺利进行。在浇筑完成后，有必要对表面较厚的水泥浆进行一定的处理，筒仓在浇筑完成后的3至4小时左右，采用木长刮尺进行刮平，在初凝前在用铁滚筒进行反复的碾压，随后用木抹子进行压实搓平处理，从而避免表面出现裂缝，待混凝土浇筑完毕后，应当立即采取有效的控温措施。

3.3温度监测与水冷处理

在混凝土的内侧以及外侧均设置多个温度监测点，通过现场温度数据采集设备进行实时温度采集处理。对每一测点的温度变化情况、各个测点的中心点测点和表层测点的温差情况进行实时收集，并将其作为数据分析基础传递至中控设备进行数据的分析，避免混凝土出现裂缝。此外为了可以进一步客观的反馈温控的变化情况，可适当的在部分混凝土层中预先敷设应变检测设备，对温度应变情况进行有效检测，应变计按照水平方向布置，对水平方向的应力情况进行检测。通水冷却的措施，主要是指基于薄壁钢管对一些混凝土浇筑分层中带设冷却管。预先对冷却管进行试水处理，避免管道出现漏水以及堵塞情况，依据混凝土内部温度的实时数据，对冷却管内水量以及温度情况进行管控。

4.大体积混凝土防开裂措施探讨

设计阶段应当对其结构形状进行合理设计，从而降低工程数量，避免水化热情况。常见比如可以依据悬索桥锚定受力情况，设计挖空非关键受力部分的混凝土体积，基于土方压重方式降低混凝土的结构体积。、

此外大体积混凝土体积往往较大，因此在施工周期上耗费时间较长，根据结构受力变化的不同可以科学的判断出混凝土评定验收龄期，规避常规28天的标准，将其变为2个月甚至更多天标准。评定验收龄期应当充分结合混凝土的后期强度变化情况，从而降低设计的标号，降低混凝土水泥用量，以达到降低水化热的目标。

5.结束语

随着我国经济建设速度越来越快，对于工程建设质量要求也越来越高。在工程施工期间，唯有更好的把握施工工艺、严格把控施工材料、完善现场施工管理，依据现场实际施工条件、气温变化情况等，进行科学合理的综合设计才可以有效提高大体积混凝土的施工质量，避免出现裂缝以及其它安全隐患。

参考文献

[1]文德安.大体积混凝土施工质量控制措施研究[J].中国高新技术企业，2007（5）：131-132.

[2]李星星.大体积混凝土浇筑质量控制[J].江西建材，2015（2）：96-96.

[3]郑航.建筑工程中大体积混凝土浇筑质量控制策略研究[J].江西建材，2017（17）：81-81.

[4]初艳鲲.建筑工程中大体积混凝土浇筑质量控制策略研究[J].绿色环保建材，2017（12）：200-200.