浅析大体积混凝土施工技术研究

【摘 要】大体积混凝土施工是当前工程施工中的一个难点，也是重点。若其施工控制不好，结构就有可能产生裂缝，直接威胁到工程结构的安全性、耐久性。因此，做好大体积混凝土施工控制是重中之重，必须采取有效的措施进行控制，防止结构出现裂缝。基于此，本文探讨了大体积混凝土施工技术。

【关键词】大体积混凝土、裂缝、施工控制

在大体积混凝土的施工过程中，首要工作就是对原材料的质量进行必要的控制，此外还要利用科技水平较高的施工技术来控制混凝土的浇筑工作。大体积混凝土结构在温度应力的作用下，特别容易产生裂缝，对施工结构的安全性、受力性、使用耐久性造成严重不利的影响。因此，在工程施工中大体积混凝土的施工质量的控制尤为重要，施工时应该从各个环节采取措施加以控制，以确保其施工质量，而如何通过有效措施的采取来实现大体积混凝土施工技术的突破已经成为施工行业关注的一个焦点问题。

二、混凝土产生裂缝的成因

就大体积混凝土结构而言，由于其截面尺寸较大，所以外荷载或次应力引起的裂缝可能性较小。但是由于结构截面大，水泥水化时所释放的水化热就会产生较大的温度变化和收缩作用，由此造成的温度梯度收缩应力是导致大体积混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝分为两类：

第一类，表面裂缝：大体积混凝土浇筑后，水泥水化产生的大量水化热，使混凝土内部温度不断上升，从而形成中心温度高，表面温度低的状况，这种温度梯度使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度，混凝土表面就会产生裂缝。

第二类，贯穿裂缝：大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量较小，变形变化引起的应力很小，故温度应力一般可以忽略不计。但是数天以后，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形，受到地基或结构边界条件的约束时，又引起拉应力，当此拉应力超过混凝土此时的抗拉强度，混凝土整个截面就可能产生贯穿裂缝。

因此，从控制裂缝的观点看，表面裂缝危害较小，但也会影响结构的使用或外观；而贯穿裂缝则要影响结构的整体性、耐久性和防水性，可能导致结构不有正常使用。为了防止温度裂缝的出现或者把裂缝控制在某一个界限内，就必须进行温度控制。这包括两方面内容：一是为了防止表面裂缝而控制内外温差和表面温度陡降；二是为了防止结构内部出现裂缝或贯穿裂缝而控制内部温差。这些温差的控制涉及混凝土的浇筑温度水泥水化热温升、混凝土表面温度和混凝土内部最低温度的控制。根据以往浇筑大体积混凝土的经验，为了防止出现有害裂缝，我们在施工中采用了以下措施：

（1）在混凝土中掺入一定数量的粉煤灰，以减少水泥用量，降低水化热；

（2）控制混凝土的入仓温度，降低最高温升；

（3）掺入高效缓凝减水剂，一则提高混凝土性能，二则减少水泥用量，降低水化热；

（4）混凝土表面进行养护，减少混凝土内外温差；

（5）采用低热水泥，减少水化温升；

（6）采用合理的施工措施，如分层厚度的控制、原材料的温控等。

三、施工中质量保证措施

1、混凝土原材料优选和配合比优化

（1）水泥

大体积混凝土施工中，因水化热引起的温升较高，容易引起温度裂缝。水泥品种和用量的选择，既要满意设计的强度等指标要求，又要满足低热等要求，一般要经过试验论证，最终选用水泥标号及用量。

（2）骨料

粗骨料的最大粒径除了满足混凝土本身的设计指标外，还要考虑结构尺寸、钢筋间距、施工工艺等因素。石子粒径大小最好采用粒径为80mm的三级配石子或粒径为150mm四级配石子，细骨料最好采用细度模数为2.98的中砂。同时粗细骨料的含泥量过大，不仅增加混凝土收缩，降低混凝土强度，而且对混凝土耐久性和抗裂十分不利。施工中按照以下要求控制含泥量；粗骨料含泥量度≤1%，细骨料含泥量≤2%。

（3）外加剂

在浇筑大体积混凝土最好采用NT高效缓凝减水剂，在保持水胶比不变时，可以减少水泥用量，推迟水泥水化进程和水化峰值出现的时间，以提高混凝土抗裂能力。根据上述选定的原材料，经过试验优化，最终采用配合比。

（4）水灰比、水是影响砼收缩最主要因素，混凝土用水是越大，坍落度越大，则干缩最大，因此，严格控制水灰比十分重要。

2、混凝土拌制质量控制

混凝土水灰比是影响强度和裂纹的主要因素。正常情况下，大坍落度是靠掺外加剂来获得，坍落度大不等于水灰比大。但是施工现场临时掺水很普遍，所以要特别注意因掺水而造成的大坍落度。应严格控制混凝土坍落度，一般以不超过18cm为宜。

3、控制混凝土浇筑温度

混凝土的水化温升，与混凝土浇筑温度关系非常密切。浇筑温度太高，必然导致混凝土最高水化温升增大和混凝土内外温差过大，从而引起温度裂缝。控制混凝土浇筑温度，主要是通过控制混凝土入模温度和采用合理的浇筑工艺来实现。主要采取以下措施来控制混凝土浇筑温度。

（1）控制混凝土入模温度

控制混凝土入模温度，包括控制混凝土搅拌前的原材料温度，混凝土搅拌过程中的温度，混凝土运输过程的温度，我们主要采用如下措施来控制混凝土入模温度。

①混凝土搅拌前，将砂子、石子堆放于覆盖避免日光暴晒。

②避免使用温度高的热水泥。

③搅拌台及输送混凝土的主要线路搭设凉棚，避免日光暴晒。

④采用2台60m3/h机同时搅拌混凝土，加快混凝土浇筑速度，现场加强指挥，缩短混凝土运输和停歇时间。

（2）采用合理的浇筑工艺

保证混凝土浇筑质量。浇筑采用一个坡度、层层浇筑、一次到顶"的方针。根据混凝土泵送时形成的坡度，在上层与下层布置两道振捣点。第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部振实；第二道布置在混凝土坡角处，确保下部混凝土的密实。先振捣料口处混凝土，以形成自然流淌坡度，然后全面振捣。为提高混凝土的极限拉伸强度，防止因混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，提高混凝土密实度，还采取二次振捣法。在振捣棒拨出时混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留孔洞，这时是施加二次振捣的合适时机。由于泵送混凝土表面水泥较厚，在浇筑2小时至6小时后，先用长刮尺按标高刮平，然后用木抹反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前用铁板压光。既能较好地控制混凝土表面龟裂，又能减少混凝土表面水分散发。

4、加强混凝土养护

混凝土收缩量的大小，在很大程度上决定于养护质量的好坏，良好的混凝土湿养护，可以从外部补充水分，减少砼的干缩和自收缩，因此，加强混凝土的早期湿养护与加强混凝土早期温控防裂措施同样重要，缺一不可。

5、加强施工组织管理与协调

大体积混凝土施工是一个系统工程，不仅要有技术措施，还要有组织、管理措施。为了保证施工处于受控状态，建立了由施工、设计、监理和监督等部门共同组成的质量保证体系，为了加强统一管理，保证指挥部与施工、设计、监理和监督部门能够及时联系，在施工现场设置了电话通讯系统，为了保证混凝土浇筑质量，组织了具有一定经验的技术工人进行示范操作。

四、结语

综上所述，做好大体积混凝土施工，就必须对大体积混凝土开裂问题进行科学的处理。其主要分为两方面：一方面，提高混凝土的抗拉强度，使其足够大，大到各种因素引起的开裂应小于它，另一方面，控制温度应力，使其尽可能小，永远小于混凝土的抗拉强度。

参考文献：

[1] 刘飞 李庆军：《大体积混凝土施工裂缝的预防措施》，《陕西建筑》，2009年年08期

[2] 张爱慧：《大体积混凝土施工中温度裂缝的分析与控制》，《广东建材》，2009年03期

[3] 朱琳 马雪松：《高层建筑基础承台大体积混凝土施工》，《黑龙江科技信息》，2009年13期