大體積混凝土施工技術(shù)及其應(yīng)用

摘要：近些年，我國經(jīng)濟實力不斷提高，對基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度的不斷加大，我國的大型、特大型工程日益增多，大體積混凝土工程也越來越多。本文詳細介紹了大體積混凝土應(yīng)力的計算理論和分析方法，提出控制大體積混凝土施工裂縫的有效措施。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)底板；混凝土；裂縫控制

1 大體積混凝土裂縫成因分析與施工技術(shù)研究

1.1 大體積混凝土裂縫的成因

根據(jù)文獻，混凝土早期裂縫主要由施工因素造成，占比達到80%；混凝土材料也是影響裂縫的重要原因，占比達到15%；其他是有設(shè)計不當(dāng)造成的。總結(jié)起來，主要有以下幾點：

（1）混凝土的體積穩(wěn)定性

混凝土的體積穩(wěn)定性是指混凝土在抵抗物理、化學(xué)作用下產(chǎn)生變形的能力。穩(wěn)定性差將導(dǎo)致其抗?jié)B性性能降低，導(dǎo)致溶液性物質(zhì)滲透到其中，造成混凝土耐久性差。混凝土體積變化分為硬化前、硬化過程中、硬化后三個階段的體積變化。

（2）混凝土的收縮

混凝土在沒有負載的情況下，裂縫產(chǎn)生主要由于收縮變形導(dǎo)致。這主要由于干燥收縮、塑性收縮、溫度收縮、沉降收縮等。

（3）混凝土的徐變

在任意荷載作用下，混凝土?xí)l(fā)生彈性變形和非彈性變形（徐變變形），徐變變形比瞬時彈性變形大1-3倍。它是混凝土內(nèi)部質(zhì)點的粘性滑動現(xiàn)象，徐變能降低溫度應(yīng)力，減小收縮裂縫，同時也能削減結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中區(qū)和因基礎(chǔ)不均勻沉降引起局部應(yīng)力的結(jié)構(gòu)的應(yīng)力峰值。

（4）混凝土所用材料的影響

①水泥和水：水泥種類、用量、細度都是影響其收縮值及強度的重要原因。水泥的細度越細，混凝土越容易開裂。

②砂、石骨料：砂石骨料中含泥量越高，混凝土越容易產(chǎn)生裂縫。

③外加劑和摻合料：試驗表明摻化學(xué)外加劑的混凝土干縮值較大。

（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計因素

實際工程中，可以通過理論計算來控制裂縫，結(jié)構(gòu)在變形變化時，會受到一定的抑制而阻礙其自由變形，該抑制即稱為“約束”。大體積混凝土由于變形受到約束才產(chǎn)生應(yīng)力。在全約束條件下，混凝土結(jié)構(gòu)的變形，應(yīng)是混凝土線膨脹系數(shù)和溫差的乘積，即：

其中， 表示在溫度收縮時其相對的變形； 表示溫差； 表示線膨脹系數(shù)。

1.2 大體積混凝土施工方案和施工技術(shù)研究

（2）混凝土配合比及其材料

第一，當(dāng)大體積混凝土的強度等級為C20以上時，可以依據(jù)混凝土60天的后期強度進行配合比設(shè)計。第二，保證設(shè)計強度、耐久性滿足施工工藝，按合理使用材料，減少水泥用量、降低混凝土的絕熱溫升的原則進行大體積混凝土配合比選擇。第三，大體積混凝土配合比選擇時應(yīng)考慮應(yīng)盡量減少水泥用量，使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度得到有效控制，以降低養(yǎng)護的費用。

2 混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫控制理論研究

2.1 混凝土的基本物理力學(xué)性能

（1）混凝土各齡期的收縮及收縮當(dāng)量溫差

根據(jù)統(tǒng)計資料，混凝土收縮值計算公式如下：

（3）混凝土養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護非常重要，因為要降低塊體自約束應(yīng)力和提高混凝土抗拉強度，使其能夠承受外約束應(yīng)力時的抗裂能力。混凝土澆筑后，應(yīng)及時進行養(yǎng)護。混凝土表面壓平，養(yǎng)護過程設(shè)專人負責(zé)。保溫層在混凝土達到要求強度后方可拆除。拆除時混凝土溫度與環(huán)境溫度差要小于20℃。

（4）混凝土的振搗

振動棒振搗時，應(yīng)快插慢拔，防止混凝土分層、離析或出現(xiàn)空洞，每一點的振搗時間不宜過短，也不宜過長，可通過對澆筑混凝土表面變化的觀察進行控制，以混凝土表面呈水平不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面泌出灰漿為準。

【參考文獻】

[1]孔德水，李學(xué)金.超長大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)[J].國防交通工程與技術(shù)，2006

[2]朱巖.大體積混凝土筏板施工技術(shù)研究[J].工程建設(shè)，2008

[3]石峰等.大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用探討[J]赤峰學(xué)院學(xué)報，2008