大体积混凝土配合比设计及施工质量控制探讨

【摘要】本文作者主要从大体积混凝土产生裂缝定义、原因、大体积混凝土裂缝控制措施两方面，对大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术进行相应研究，供同行参考。

【关键词】大体积混凝土；配比优化设计；裂缝控制技术

大体积混凝土产生质量问题是由多种原因造成的，在大体积混凝土施工中，合理选择施工材料，优化混凝土配合比，优化混凝土的供应，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强大体积混凝土养护，就可以降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能，保证工程质量。混凝土裂缝作为建筑施工中普遍存在的问题，其一直是困扰建筑工程技术人员重要问题。而大体积混凝土和一般情况下的裂缝有所不同，主要表现在其结构上。大体积混凝土不仅具有结构厚、体形大及混凝土量多，还具有工程条件复杂和技术要求较高等特点。在这种情况下，在满足普通混凝土施工要求的同时，还应该满足其温度需求。如何更好的对混凝土配比优化设计和裂缝控制技术进行相应研究，已经成为施工部门值得关注的焦点。

1、大体积混凝土产生裂缝定义及原因

1.1 大体积混凝土定义

所谓的大体积混凝土就是建筑工程中具有下属共同特征的结构。其最大的特点就是体积大，正常情况下，其实体最小尺寸大于或等于1m。其不仅表面系数相对较小，水热化释放也相对集中，内部升温也比较快。当混凝土内外温差相对较大时，就会使混凝土表面出现裂缝。在这种情况下，不仅会影响建筑结构的正常使用，同时也会影响建筑结构安全。因此，必须对大体积混凝土裂缝进行相应分析，以保证其施工质量。

1.2 大体积混凝土产生裂缝原因

产生混凝土裂缝的原因比较多，外荷载应力会引起混凝土裂缝，温度及干缩及不均匀沉降等变形变化也会引起混凝土裂缝。当混凝土硬化以后，混凝土中的水分会蒸发并会在其表面留下一些毛细孔，一旦出现这种现象就会使混凝土体积减小。混凝土水化也可能使混凝土体积减少，甚至出现混凝土收缩现象，而混凝土收缩值大小与水泥品种、标号、用量、规格、骨料及养护等相关联的。日常生活中常见的混凝土裂缝为干缩裂缝、塑性收缩裂缝及沉降裂缝等；施工质量也会引起混凝土裂缝，出现这种裂缝的主要原因是原材料质量不能达到规定要求，骨料的级配也不能满足相应需求及含砂量超过正常标准等。

2、大体积混凝土裂缝控制措施

2.1 大体积混凝土配比优化设计

2.1.1 水泥的选择

在选用水泥的时候，可以选用其强度在42.5级的普通硅酸盐水泥。同时保证水泥的碱含量不能超过0.6%，其细度在330m2/K并保证其体积稳定性处于良好状态。

2.1.2 添加剂的选择

选择添加剂的时候，最好选用高效减水剂，毕竟这种减水剂具有微引气保塑功能。不仅能减少混凝土塌落度损失，同时在泵送施工过程中，也有减缓水热化峰值作用。为了对混凝土收缩进行补偿，可以适当的添加一些高效膨胀剂。

2.1.3 骨料的选择

在选择骨料的时候，最好在5～25mm之间就连续级配碎石，保证碎石的含量在1%左右，针叶片状含量在10%以下，吸水率在2%以下并检出氯离子含量。骨料中的细骨料应该用中砂，并保证其细度模数在2.7左右，含砂量在2%以下。

2.1.4 掺合料的选择

对于混凝土来说，其原材料主要包括水泥、外加剂、骨料及掺合料等。在选择掺合料的过程中，最好选用那些含有78%矿渣粉和22%煤粉灰等复合粉，毕竟这种产品是现在工业产品中比较新型产品。其主要优势是质量稳定可靠，能够发挥其应有的作用，能有效的改善混凝土性能，以保证大体积混凝土工程顺利进行。

2.2 混凝土裂缝控制技术

2.2.1 混凝土入模温度控制措施

混凝土的温测技术是确保大体积混凝土质量的重要技术之一，对混凝土的温度进行控制可以有效防止底板产生裂缝。混凝土温测过程中必须对其各土层的温度都进行测量，并就其温度特性分别进行分析。对于温度传输器而言，通常采用的是电阻型温度计，进行温度的测量时应注意测温点以及测温线的分步进行，先进行位置的选定，并进行记号的编订和定位，然后再进行温度的测量。此外，应确保测温线同钢筋之间的合理接触，以确保测量过程的精确性，防止混凝土内部温度应力的出现。

对温度应力的控制可以通过以下两种方式进行：一种是降温法，即在混凝土浇筑成型后，通过循环冷却水降温，从结构物的内部进行温度控制；另一种是保温法，即混凝土浇筑成型后，通过保温材料、碘钨灯或定时喷浇热水、蓄存热水等办法，提高混凝土表面及四周散热面的温度，从结构物的外部进行温度控制。保温法基本原理是利用混凝土的初始温度加上水泥水化热的温升，在缓慢的散热过程中（通过人为控制），使混凝土获得必要的强度。

2.2.2 混凝土浇筑控制措施

要想提高施工效率，就应该尽量避免顶层混凝土产生裂纹，同时在施工中应该注意在第一层混凝土初凝的时候，在满足其泵送的前提下尽量降低混凝土塌落度。当第一次混凝土浇筑强度达到一定数量之后，就应该用人工的方法凿出混凝土表面水泥泥浆和松弱层，之后再用空压机进行相应清洁。再次浇筑混凝土的时候，要先对混凝土表面进行湿润，再平铺一层厚度为2cm水泥浆，并保证其浇筑过程中是分块进行的，最后在砂浆初凝前做好第一次混凝土覆盖。在搅拌过程中，最好搭上凉棚，以避免原材料和混凝土运输路线直接受阳光曝晒而使水泥产生水化反映，不能发挥其应有作用；

2.2.3 泌水、浮浆处理

因为混凝土在浇筑的过程中浇筑的面积非常大，而且已经浇筑的地方还具有非常明显的坍落度，对于已经浇筑的混凝土表层，肯定会有浮浆和分泌出的水分流动，最后汇集到比较低洼的地方。如果不能够对其进行及时清理，搅拌物之中存在的杜拉纤维就很有可能产生漂浮的状况，对混凝土最后的抗渗功能产生影响。所以，在浇筑时，对于没有浇筑的一块要建立一个集水坑。而且用小水泵对其内部的水分进行排放。

2.2.4 混凝土养护措施

在对混凝土进行养护的时候，可以采取内降和外保措施。内降就是利用循环水进行对建筑后的混凝土进行降温，在实际测量之前，必须保证管内的水温在10℃左右，出管的时候其最高水温必须符合相应标准，这样冷却水就能将混凝土大部分热量带走，以保证混凝土温度。外保就是对建筑后混凝土表面的温度进行控制，并将浇筑后混凝土表面内外温度控制在一定范围内。在大体积混凝土施工中，养护采取的方法一般为蓄水养护。

3、结束语

大体积混凝土建筑过程中，水泥会在水热化作用下会产生大量的水化热。如果不及时采取相应措施将这些热量导出，混凝土内部温度就会迅速升高，甚至会出现体积膨胀现象，在原有混凝土的作用下和可能产生相应应力。一旦这些应力转化成的拉应力超过混凝土极限应力值，就可能出现裂缝，甚至会对结构造成一定危害。在这种情况下，就应该对大体积混凝土配比优化设计和混凝土裂缝控制技术进行分析。

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