淺談大體積混凝土工程質(zhì)量控制

馬凜?田軍

摘 要：大體積混凝土以其結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、混凝土方量大、工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)在土建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但大體積混凝土經(jīng)常出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題，給工程質(zhì)量造成重要影響。因此，為確保大體積混凝土施工質(zhì)量，除要滿(mǎn)足強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B要求外，還要嚴(yán)格控制混凝土在硬化過(guò)程中水化熱引起的內(nèi)外溫差，防止因溫度應(yīng)力而使混凝土產(chǎn)生裂縫。

關(guān)鍵詞：土建工程；大體積混凝土；結(jié)構(gòu)施工；質(zhì)量；裂縫

一、大體積混凝土施工質(zhì)量控制方法

1.原材料的控制

大體積混凝土一般采用商品混凝土和泵送混凝土工藝澆筑，泵送商品混凝土對(duì)原材料的技術(shù)指標(biāo)要求很高。因此，首先混凝土生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和計(jì)量的精確度應(yīng)得到有效保障，組成混凝土的所有材料應(yīng)符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，以確保混凝土的質(zhì)量。

（1）水泥品種的選擇。應(yīng)根據(jù)大體積混凝土的特點(diǎn)，既要注意水泥的水化熱，又要注意水泥的收縮作用，選用低水化熱、低收縮的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥等，而不宜采用早強(qiáng)型水泥。由于采用泵送施工工藝，因此混凝土的流動(dòng)性較大，水灰比較大，水泥用量一般均較大。為減少水泥的水化熱，在盡量少用水泥的基礎(chǔ)上，摻入一定量的粉煤灰，以保證膠凝材料的總量。

（2）粗細(xì)骨料的選擇。配制大體積混凝土，應(yīng)選用合理粗細(xì)骨料的比例，砂率過(guò)高意味著細(xì)骨料多，粗骨料少，增加了收縮，對(duì)抗裂不利。碎石應(yīng)采用連續(xù)級(jí)配、良好粒級(jí)的彈性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率應(yīng)盡可能小一些，以利于降低收縮。

（3）外加劑的選擇。外加劑有減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑等多種類(lèi)型。在混凝土添加了膨脹劑之后，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力可以抵消一部分混凝土的收縮應(yīng)力，提高混凝土抗裂強(qiáng)度。

（4）優(yōu)化混凝土配合比。在混凝土中摻加緩凝劑、減水劑等外加劑和粉煤灰、礦渣粉等摻合料，可以改善混凝土的性能，減少用水量和水泥用量，延長(zhǎng)緩凝時(shí)間，提高混凝土的抗?jié)B能力。另外，可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式。試驗(yàn)證明，在混凝土中摻入一定量的粉煤灰，使其替代部分水泥，不僅可以降低水化熱，而且能起到改善混凝土和易性的效能，且摻加粉煤灰后，混凝土的后期強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土相等或略高。但是這樣會(huì)降低早期極限抗拉值，對(duì)混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量最好控制在10%以?xún)?nèi)。

2. 澆筑的質(zhì)量控制

根據(jù)混凝土配合比要求，跟蹤檢查進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的混凝土質(zhì)量，監(jiān)理工程師應(yīng)目測(cè)混凝土和易性、離析狀況、混凝土用料規(guī)格，并按施工組織設(shè)計(jì)要求定時(shí)、定量抽查混凝土塌落度。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)提出暫緩該車(chē)或該批混凝土澆搗， 并報(bào)總監(jiān)理工程師處理。

（1）拌制與輸送，大體積混凝土由于體積大，一般可達(dá)數(shù)千立方米甚至上萬(wàn)立方米，因此在拌制時(shí)應(yīng)盡可能集中拌制，有條件的可采用商品混凝土，用混凝土運(yùn)輸車(chē)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，采用兩臺(tái)混凝土輸送泵泵送。或當(dāng)施工條件允許時(shí)，在臨近施工地點(diǎn)設(shè)置攪拌站。

（2）澆筑與搗固，大體積混凝土宜采用斜面式薄層澆筑，利用自然流淌形成斜坡，并應(yīng)采取有效措施防止混凝土將鋼筋推離設(shè)計(jì)位置。控制澆筑混凝土?xí)r間，摻外加劑時(shí)由試驗(yàn)確定，但最長(zhǎng)不得大于初凝時(shí)間減90min。混凝土澆筑宜從低處開(kāi)始，沿長(zhǎng)邊方向自一端向另一端推進(jìn)，逐層上升。澆筑時(shí)，要在下一層混凝土初凝之前澆筑一層混凝土，避免產(chǎn)生冷縫，并將表面泌水及時(shí)排走。局部厚度較大時(shí)先澆深部混凝土，2～4h后再澆上部混凝土。振搗混凝土應(yīng)使用高頻振動(dòng)器，振動(dòng)器的插點(diǎn)間距為1.5倍振動(dòng)器的作用半徑，防止漏振。斜面推進(jìn)時(shí)振動(dòng)棒應(yīng)在坡腳與坡頂處插振。振動(dòng)混凝土?xí)r，振動(dòng)器應(yīng)均勻地插拔，插入下層混凝土500mm左右，每點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間10～15s，以混凝土泛漿不再溢出氣泡為準(zhǔn)，不可過(guò)振。

（3）泌水、浮漿處理，由于混凝土坍落度大，澆筑面廣，在澆筑和振搗后，必然有大量的泌水和浮漿順著混凝土坡面流淌，在低洼的地方沉積，若不及時(shí)清除，混凝土拌合物中的杜拉纖維會(huì)出現(xiàn)漂浮現(xiàn)象，影響抗?jié)B效果。為此，在混凝土的澆筑過(guò)程中，先在未澆筑的一邊設(shè)置集水坑。同時(shí)準(zhǔn)備1臺(tái)～2臺(tái)吸水泵排干小承臺(tái)內(nèi)的積水。

3. 養(yǎng)護(hù)的控制

根據(jù)方案布置圖，混凝土澆筑前檢查測(cè)溫點(diǎn)布設(shè)情況及防止?jié)仓r(shí)損壞該設(shè)施，并建立測(cè)溫點(diǎn)初始值。混凝土初凝前，落實(shí)二次泌水處理，克服由于早期脫水引起的裂縫，適量澆水后覆蓋薄膜，并落實(shí)保溫措施。

大體積混凝土養(yǎng)護(hù)一般不少于7d，并根據(jù)板中心混凝土溫度變化及同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊強(qiáng)度確定養(yǎng)護(hù)周期。混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)采用保溫、保濕及緩慢降溫的技術(shù)措施，一般在澆筑時(shí)，要求考慮在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水循環(huán)降溫措施，設(shè)冷卻水管，并通過(guò)溫度檢測(cè)控制混凝土中心與表面的溫度或混凝土內(nèi)部與冷卻水的溫度控制在25℃以?xún)?nèi)。

4. 降低水泥水化熱和變形

選用中低熱的水泥品種，以減少水化熱的產(chǎn)生；用摻合料來(lái)轉(zhuǎn)換部分水泥，可利用混凝土后期強(qiáng)度；用添加外加劑來(lái)延緩水化熱釋放速度；通過(guò)調(diào)整原材料入機(jī)溫度及運(yùn)輸途徑來(lái)控制混凝土出機(jī)溫度和入模溫度。對(duì)溫度應(yīng)力進(jìn)行理論計(jì)算，選擇經(jīng)濟(jì)、可行的技術(shù)措施，實(shí)施溫度動(dòng)態(tài)監(jiān)控，做到信息化施工。

二、進(jìn)行嚴(yán)格的溫度控制

溫度控制是大體積混凝土施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是防止溫度裂縫的關(guān)鍵。加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)工作，在大體積混凝土的凝結(jié)硬化過(guò)程中，及時(shí)摸清大體積混凝土不同深度溫度場(chǎng)升降的變化規(guī)律，隨時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部的溫度情況，以便采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保混凝土不產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力，避免溫度裂縫的發(fā)生，具有非常重要的作用。監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部的溫度，可采用在混凝土內(nèi)部不同部位埋設(shè)溫度傳感器，用混凝土溫度測(cè)定記錄儀進(jìn)行施工全過(guò)程的跟蹤監(jiān)測(cè)，做到全面、及時(shí)、均勻地控制大體積混凝土溫度情況。

為了準(zhǔn)確地了解混凝土內(nèi)部溫度場(chǎng)的分布情況，除需要按設(shè)計(jì)要求布置一定數(shù)量的傳感器外，還要確保埋入混凝土中的每個(gè)傳感器具有較高的可靠性。 測(cè)溫傳感器布置沿混凝土澆筑體厚度方向，必須布置表面、底面和中間溫度測(cè)點(diǎn)。混凝土澆筑體的表面溫度，宜為混凝土外表以?xún)?nèi)50mm 處的溫度；混凝土澆筑體底面的溫度，宜為混凝土澆筑體底面上50mm 處的溫度。

大體積混凝土澆筑體里表溫差、降溫速率及環(huán)境溫度及溫度應(yīng)變的測(cè)試，在混凝土澆筑后，每晝夜可不應(yīng)少于4次；入模溫度的測(cè)量，每臺(tái)班不少于2次。當(dāng)混凝土表面溫度與大氣溫度接近，大氣溫度與混凝土中心溫度的溫差不大于25℃時(shí)，可以解除保溫，停止測(cè)溫工作。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上面的敘述，我們得知在掌控溫度縫隙的時(shí)候不僅要做好其表層以及里面的控制活動(dòng)，還應(yīng)該分析它可能出現(xiàn)的氣溫驟降等現(xiàn)象。做好監(jiān)測(cè)活動(dòng)，在具體的活動(dòng)中應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，掌握它的各種溫度變動(dòng)情況，針對(duì)問(wèn)題提出合理的應(yīng)對(duì)方法，以此來(lái)降低縫隙現(xiàn)象。導(dǎo)致縫隙形成的要素非常多，需要認(rèn)真地分析它們的具體形成要素，針對(duì)問(wèn)題提出具體的方法。