大體積混凝土的施工技術

【摘 要】大體積混凝土施工過程中的技術控制對于混凝土成型之后的質量起著至關重要的作用。在分析大體積混凝土的主要特點的基礎上，對導致大體積混凝土出現裂縫的主要原因進行了論述，最后提出了解決裂縫問題的施工技術，以期給提高大體積混凝土施工質量起到一定的積極作用。

【關鍵詞】大體積混凝土；施工；水化熱

引言

在現代的大型建筑施工過程中經常會遇到大體積混凝土的施工，例如高層辦公、住宅的基礎施工，大型機電設備的基礎施工、大型橋梁的承臺以及水利大壩等。大體積混凝土的主要特點首先是其體積較大，通常來講，其實體的最小尺寸一般在1m以上。而且由于其表面系數一般比較小，導致水泥的水化熱在釋放過程中存在阻礙，混凝土內部的溫升明顯加快。一旦混凝土內外的溫差較大的時候，將會導致混凝土產生裂縫，影響到混凝土的質量以及建筑的結構安全與穩定性。因此，對大體積混凝土的施工技術進行研究，解決由此帶來的裂縫問題對于大型建筑質量的提高具有重要意義。

1 大體積混凝土的主要特點

基于大體積混凝土一般用于大型建筑的基礎部分，因此它主要具有體形較大且復雜，其中的配筋較密，施工的工序以及組織等比較復雜，同時對混凝土的強度等級要求較高。由于水泥的單方用量相對較多，導致其中的水化熱作用比較明顯，因此大體積混凝土一般除了需要滿足其整體性、強度與剛度以及耐久性等方面的要求之外，它還需要在施工的過程中對溫度進行嚴格的控制，以確保裂縫的形成與發育。基于上面這些原因，導致大體積混凝土的施工技術比較復雜，尤其是再施工條件以及施工原材料各異的情況下，施工的復雜性進一步提高。因此在大體積混凝土的設計與施工過程中不但涉及到結構問題，同時還需要考慮到構造設計、材料的組成、材料物理性質以及施工工藝等多方面的問題。

大體積混凝土的體積通常較大，實體的最小尺寸一般在1m以上，結構厚、混凝土的分量大，由此而導致其中的水化熱釋放困難，混凝土結構由于產生的溫度而出現收縮變形而產生裂縫。為了確保混凝土的整體性、密實性以及耐久性，需要采用特殊的工藝措施來對裂縫進行控制。

2 導致大體積混凝土出現裂縫的主要原因

2.1 水泥的水化熱

水化熱就是指水泥在于水混合的過程中所產生的熱量，這種現象在所有的水化過程中都會出現，不可避免。但是在大體積的混凝土結構施工過程中，由于其結構斷面通常比較厚，而散熱的表面系數又相對較小，導致水化產生的熱量聚集在混凝土當中不能得到釋放，在混凝土內部越積越多，致使混凝土的內外溫差不斷增加，容易產生裂縫。

混凝土單位時間內所產生的熱量和混凝土中的單位水泥含量以及所選水泥的品種有關，一般還隨著水泥的齡期增長而增長。一般而言，由于混凝土結構表面所散發的熱量速率能與其內部產生熱量的速率基本持平。但是有時候由于諸多的原因，諸如環境溫度過高以及混凝土體積較大時，混凝土在凝固之后還不能將其內部的溫度釋放，導致其內部溫度較高，與環境形成較大的溫度差。這樣，由于熱脹冷縮，使得體積變小，混凝土內部產生應力，出現裂縫。這種現象一般出現在混凝土澆筑之后的3～5天之間。

2.2 環境溫度的變化

在大體積混凝土施工的過程中，澆筑的溫度應該隨著施工環境溫度的變化而變化，尤其是在溫度出現劇烈變化時，將導致混凝土內外溫度的溫差加大，這對混凝土的施工是極為不利的。由于溫度變化而導致的溫度應力是造成溫度裂縫出現的主要原因。在施工環境溫度較高的條件下，由于大體積混凝土散熱較困難，通常其內部的溫度將達到65℃左右，同時持續的時間還較長。環境溫度的變化導致混凝土內外溫差的加大是造成混凝土裂縫的另一個成因。

2.3 混凝土自身的收縮

混凝土在硬化的過程中大約需要拌合時20％的水量，其中還有80%需要通過蒸發而消散掉。在這些多余的水分蒸發的過程中將引起混凝土的收縮。尤其是在蒸發之后若再次處于水飽和狀態，其恢復后的體積幾乎可以達到原體積的大小。在環境干濕交替變化的過程中將引起混凝土的疲勞，強度明顯降低。

3 大體積混凝土裂縫缺陷處理對策

3.1 限制水泥用量，降低水化熱

限制水泥用量來降低水化熱，主要可以通過這樣幾個途徑實現：其一，在選擇水泥方面應該選擇水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥來代替傳統的普通硅酸鹽水泥；其二，在混凝土中摻入磨細了的粉煤灰顆粒，這樣不但可以有效的改善水泥的粘聚性與可泵性，同時還能通過建設水泥的用量而達到減少水化熱的目的；其三，選優優質的添加劑，這樣能達到減水緩凝，降低坍落度的目的；其四，充分利用混凝土的后期強度，由于摻入優質的粉煤灰后混凝土的后期強度將明顯得到加強，在計算過程中要考慮到后期強度，能減少水泥的用量。

3.2 控制混凝土的出機溫度

在對混凝土的出機溫度進行控制的過程中，首先要以攪拌前混凝土原料的總熱量和攪拌之后混凝土總熱量相等作為基本的原理，對混凝土的出機溫度進行技術，并采取相應的措施予以控制。主要的措施：其一，對石子、砂等采取連續澆水的措施，不但能降低其溫度，而且可以使其吸足水分而降低混凝土的坍落度；其二，由于混凝土的比熱較大，因此可以在其用水的池中加入冰塊，降低水的溫度。

3.3 做好混凝土保濕保溫的養護工作

在混凝土進行抹壓之后，通過一定的檢驗措施，例如人踩在上面后沒有明顯的腳印時，可以用塑料薄膜對之加以覆蓋，確保其密實性的同時還能減少由于水分蒸發和透風而導致的熱量損失。然后再塑料薄膜之上覆蓋兩層稻草包進行保濕、保溫。通過這樣的處理能減少混凝土表面的熱損失，通過延長混凝土的散熱時間來降低內外溫差，進而有效的控制器裂縫的出現。

參考文獻：

[1]黃智豐，羅華連，張慶紅. 大體積混凝土的澆筑施工.廣西大學學報（自然科學版）. 2008，33(z1).

[2]張華峻. 淺議混凝土大體積施工技術分析.廣東建材. 2009，25(8).