試論房建工程中如何做好大體積混凝土的施工

王濤

摘要 大體積混凝土施工過程中，面臨的主要問題是裂縫。大體積混凝土內出現的裂縫，按其深度一般分為表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫。混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構形式等原因。

關鍵詞 大體積混凝土 施工技術 注意事項 施工要求

大體積混凝土與普通混凝土是有區別的。兩者區別表面上看是厚度不同，但其實質的區別是南于混凝土中水泥水化要產生熱量，大體積混凝土內部的熱量不如表面的熱量散失得快，造成內外溫差過大，其所產生的溫度應力可能會使混凝土開裂。所謂大體積砼，指的是最小斷面尺寸大于Im以上的砼結構，其尺寸已經大到必須采用相應的技術措施妥善處理溫度差值，合理解決溫度應力并控制裂縫開展的砼結構。大體積混凝土與普通混凝土的區別表面上看是厚度不同，但其實質的區別是由于混凝土中水泥水化要產生熱量，大體積混凝土內部的熱量不如表面的熱量散失得快，造成內外溫差過大，其所產生的溫度應力可能會使混凝土開裂。因此，判斷是否屬于大體積混凝土，既要考慮厚度這一因素，又要考慮水泥品種、強度等級、每立方米水泥用量等因素，比較準確的方法是通過計算水泥水化熱所引起的混凝土的溫升值與環境溫度的差值大小來判別。一般來說，當其差值小于25℃時，其所產生的溫度應力將會小于混凝土本身的抗拉強度，不會造成混凝土的開裂；當差值大于25℃時，其所產生的溫度應力有可能大于混凝土本身的抗拉強度，造成混凝土的開裂，此時就可判定該混凝土屬大體積混凝土。

一、大體積混凝土施工中面臨的主要問題及原因

1.大體積混凝土施工過程中，面臨的主要問題是裂縫。大體積混凝土內出現的裂縫，按其深度一般分為表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫。混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構形式等原因。

2.裂縫成因。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，又會在混凝土內部出現拉應力，氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。

混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化，如養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也可能導致裂縫出現。

混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的l/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）X104，長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104。南于原材料不均勻，水灰比不穩定及運輸和澆筑過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。在素混凝土（方塊）內如果結構出現拉應力，須依靠混凝土自身承擔。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到穩定溫度時間短，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。

二、降低混凝土內外溫差的方法和措施

當混凝土澆筑時的溫差與混凝土的熱膨脹系數的乘積超過混凝土的極限拉伸值時，就會出現裂縫。實踐證明，當溫差超過25℃時，混凝土容易產生裂縫，而混凝土的溫差主要由以下3個因素構成：澆筑溫度、水化熱溫升和最終穩定溫度。最終穩定溫度主要取決于環境和保溫措施，同時受氣候的影響較大；澆筑溫度取決于各種原材料的初溫，在攪拌時，我們可以對原材料作降溫處理；水化熱溫升主要和水泥的用量、水泥品種有關，摻人外加劑，能減少水泥用量，延緩水化放熱速率，保證混凝土內部的水化熱有足夠的時間散發，從而降低混凝土內外溫差。降低混凝土內外溫差的方法和措施如下。

（1）降低混凝土的人模溫度。施工過程中對碎石進行灑水降溫，堆砂場采取遮陽措施，使用散裝水泥進行二次倒庫，以降低水泥溫度。

（2）施工過程中對混凝土進行分層澆筑或分塊澆筑，每層厚度30cm～40cm，并形成自然坡度，有利于混凝土的散熱。

（3）在混凝土內部安裝水循環冷卻系統，以加速混凝土內部的散熱。

（4）控制混凝土表面溫度。對混凝土進行保溫對防止混凝土開裂十分重要，從溫度應力的觀點出發可以減少混凝土表面的熱功散發和降低其表面溫度梯度，防止產生表面裂縫。

三、大體積混凝土的施工要求

1.控制混凝土拌和料的出機溫度和澆筑溫度。保證混凝土水化反應的同時，防止對后期混凝土內部溫度的影響；混凝土的拌制要保證混合材的質量，加強材質檢驗，進行混凝土試配，根據試配結果確定。外加劑及膨脹劑摻量準確，摻量誤差控制總摻量的±1%以下，攪拌均勻。

2.嚴格加料順序，保證混凝土的和易性，便于混凝土的輸送和澆筑。在澆筑時盡可能采用分層連續澆筑法和推移式澆筑法。對混凝土振搗操作人員進行技術交底，并以開工程會的形式重點強調振搗要求，做到“三不”，不過振、不欠振、不漏振，確保混凝土振搗質量。在澆筑底層時，按測溫布孔要求，及時埋設預埋式測溫線，分上、中、下部，編號并加以保護。

四、大體積混凝土的養護

混凝土的養護可采用降溫法、蓄水養護和保溫法。上面覆蓋一層塑料布，然后在上面覆一層棉被。養護至混凝土中心和表面溫差平穩、正常后，撤出保溫和停止測溫。

新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫。柱、墻插筋部位是保溫的難點，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大。停止測溫的部位經技術部門和項目技術負責人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱。同時，還要注意基礎底板養護，板面覆蓋薄膜、草袋以及所需層數南計算確定。板表面混凝土澆筑結束，約過12h～20h后，鋪草袋或薄膜。先覆蓋草袋或薄膜應根據季節、混凝土的配合比設計、養護時間等確定。

五、結束語

總之，在大體積混凝土的施工過程中，要環環相扣，有大局觀。對于選用優質原材料、低水化熱水泥的同時，盡量減少水泥用量。還要摻加合適的外加劑和外摻料，優化混凝土配合比，加強養護和溫度監測，控制混凝土內外溫差的措施有機結合起來。在常規的施工條件下，應完全控制大體積混凝土裂縫的產生，這對保證工程質量至關重要。