大體積混凝土施工質量控制

李勇

摘 要：大體積混凝土具有結構體積大、承受荷載大、水泥水化熱大、內部受力相對復雜等結構特點，所以大體積混凝土對具體的施工技術要求較高。該文遵循“預防為主”的原則，主要總結了從混凝土原材料選擇，配合比設計，混凝土施工，混凝土的溫度控制及養護等多方面的技術措施，以保證混凝土施工的質量。

關鍵詞：大體積 混凝土施工 質量控制

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0110-01

1 大體積混凝土施工要求

混凝土結構實體最小幾何尺寸不小于1 m，體積大于1000 m3，或預計會因混凝土中水泥水化熱引起的溫度和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土工程，都稱之為大體積混凝土。大體積混凝土施工的關鍵是控制裂縫的產生。大體積混凝土由于結構尺寸較大，水泥在水化反應中釋放的大量水化熱不易散發，引起的溫度變化會產生較大的溫度應力，同時混凝土收縮會產生收縮應力，兩種力共同作用將導致大體積混凝土結構出現裂縫。大體積混凝土施工質量控制的關鍵性內容包括原材料的選擇、溫度監測與控制，以及施工工藝等方面的內容。施工工藝具體包括混凝土原材料的配料、振搗成型、混凝土澆筑、攪拌以及養護等。其中混凝土澆筑是最重要的環節，施工前要詳細計算澆筑次序以及澆筑前后的時間差，還要對施工現場進行有效的組織管理，協調各工種工作時間。同時安排技術人員依據具體情況對施工澆筑配比進行調整，對混凝土的收縮量和空隙率進行掌控，降低混凝土出現裂縫的幾率。

2 大體積混凝土施工常見質量問題

（1）因大體積混凝土澆筑量大，在分層澆筑中前后分層沒有控制在混凝土初凝之前；混凝土供應中斷或遇停水、停電及惡劣氣候等情況，導致混凝土不能連續澆筑而出現冷縫。（2）施工中因上、下澆筑層間隔時間拖長導致分層之間產生泌水層，引起脫皮、起砂等影響混凝土強度的不良后果。（3）因大體積混凝土的混凝土用量大，且多用泵送，操作不當可能會使混凝土表面的水泥漿產生過厚現象。（4）大體積混凝土由于體積較大，澆筑后水泥的水化熱量聚集在內部導致內部溫度顯著升高，而表面散熱較快，形成較大的內外溫差。這樣內部產生壓應力，表面產生拉應力，因而出現裂縫。這種溫差一般在表面處較大，因此裂縫只在表面范圍內發生。（5）當大體積混凝土澆筑在約束地基例如樁基上時，易導致拉應力超過混凝土的極限抗拉強度而在約束接觸處產生裂縫，甚至會貫穿整個表面產生貫穿性裂縫。

3 大體積混凝土施工技術

3.1 混凝土原材料的選擇及配合比設計

（1）選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥，并在保證混凝土強度的前提下，盡是減少水泥用量。（2）選用粒徑較大，級配良好的粗骨料，嚴格控制含泥量。（3）選用細度模量2.8～3.0，平均粒徑大于0.38的中、粗砂。（4）摻加粉煤灰及緩凝型減水劑，降低水灰比，改善和易性，減小水泥用量，同時可推遲混凝土初凝時間，減緩水化熱釋放速度。（5）嚴格控制混凝土坍落度，將混凝土坍落度控制在10±2 cm范圍之內，以減少水泥用量。（6）與混凝土攪拌站或商品混凝土公司進行經驗交流，試配混凝土配合比多組，并進行溫度與應力計算，擇優選其中一組作為正式混凝土配合比。

3.2 混凝土施工方法

（1）采取措施保證混凝土一次連續澆筑，無施工縫產生。以COREX爐基礎施工為例，由于平面尺寸較大，混凝土澆筑可采用“斜面薄層分層”由一端向另一端推進。同時，根據混凝土初凝時間及混凝土分層澆筑需用量確定混凝土的供應能力，以滿足混凝土一次連續澆筑的要求。（2）采取有利于散熱的施工方法。以COREX爐基礎施工為例，采用“斜面薄層分層”施工方法，即可滿足混凝土連續澆筑不出現施工縫，也能使混凝土散熱面積增大，從而在澆筑階段就能散發出部分水泥水化熱，有利于減少混凝土內外溫差。（3）提高混凝土的極限抗拉強度。在施工過程中加大振搗棒的振動頻率，加強混凝土的振搗，提高混凝土的密實度和均勻性，以提高混凝土抗拉強度，同時也增加了混凝土和鋼筋之間的握裹，保證混凝土和鋼筋之間產生足夠的約束力。（4）在混凝土澆筑過程中做好防雨工作，同時及時排除混凝土泌水，以提高混凝土的表面強度。（5）混凝土表面在終凝前，適時地用木抹子抹平搓毛兩遍以上，以防止混凝土表面收縮裂縫的產生。

3.3 混凝土溫度監測與控制

（1）測溫設備的選擇。在測溫點預埋測溫探頭，測溫探頭選用50歐姆銅熱電阻，外包2層膠布與固定架絕熱，探頭通過銅導線與測溫設備連結，測溫設備常用的是XQCJ-300型溫度自動平衡記錄儀。（2）測溫點的布置。測溫點布置的原則是能夠全面、真實、有代表性地反映基礎內部溫度。測溫點通常按三維方向布置，在平面方向沿基礎長軸及短軸一半設置測溫點，同時在基礎的一轉角處設置測溫點，厚度方向在距上表面及底面各50 mm處設置測溫點，同時在1/2H、1/4H、3/4H處設置測溫點。為了能夠及時了解混凝土表面溫度與其周圍環境溫度之差，另需在保溫覆蓋層內及四周大氣中設置外界溫度測溫點。（3）混凝土溫度監測。混凝土內部溫度在澆筑完畢后3～4 d為升溫階段，溫度峰值約維持1～2 d后轉為降溫階段。在監測混凝土內部溫度的同時監測環境溫度，記錄所測數據，繪制各截面溫度變化曲線并進行分析和預測。當混凝土內部中心溫度與大氣溫度之差小于20 ℃時，方可取消混凝土溫度監測。（4）混凝土溫度控制。混凝土溫度控制的目的主要是降低混凝土內外溫差，以及控制混凝土的降溫速度，因此混凝土終凝后，應及時按理論估算鋪設二層或多層麻袋的保溫層，并以溫控指標為標準決定是否采取措施調控溫差。溫度控制可通過調整表面保溫層厚度來實現，也可在混凝土內部預埋冷卻管來控制溫度。

3.4 混凝土養護

混凝土的保濕可采用在混凝土表面與保溫層之間鋪設一層塑料薄膜封閉養護。塑料薄膜厚度不小于0.12 mm，薄膜接縫處采用搭接接頭。混凝土澆筑后的養護特別是早期養護非常重要。夏季應避免高溫曝曬，及時覆蓋保濕或灑水養護以保持混凝土表面濕潤，減緩混凝土內水分散發，防止出現干縮裂縫，促進混凝土強度的穩定增長。在冬季應根據不同結構采取覆蓋保溫、電熱保溫或暖棚保溫等措施。混凝土試塊留設按有關規范要求留置標準養護試塊及同條件養護試塊。

4 結語

大體積混凝土施工是一個系統工程，實踐中要根據具體要求進行控制。即不可盲目地嚴格要求從而帶來浪費，也要配合設計，在材料、施工等各個方面綜合采取措施來控制裂縫的產生，只有這樣才能取得預期的效果。

參考文獻

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