淺談大體積混凝土施工控制

湯衛軍

身份證號碼：320621198809306932

淺談大體積混凝土施工控制

湯衛軍

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工程結構中的大體積混凝土如箱形基礎，施工期間混凝土水化熱引起的溫度作用和自身收縮等變形將產生較大的溫度應力，若設計和施工不當就會產生危害性裂縫。過去，我國大都采用設置伸縮縫或后澆帶的方法來解決這種問題，但由于結構的整體性、使用功能和建設工期等方面的原因，現對這類結構均提出了無縫施工的要求，即在施工中不設伸縮縫或后澆帶，同樣能夠滿足設計和施工質量的要求。

大體積混凝土;溫差;開裂;控制

所謂大體積混凝土，一般理解為尺寸較大的混凝土，大體積混凝土的定義：任何現澆混凝土，其尺寸達到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度的減少開裂影響的，即稱為大體積混凝土。這就提出了大體積混凝土開裂的問題，開裂問題是在工程建設中帶有一定普遍性的技術問題，裂縫一旦形成，特別是基礎貫穿或者裂縫出現在重要的結構部位，危害極大，它會降低結構的耐久性，削弱構件的承載力，同時會可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開裂，是一個值得關注的問題。

1 大體積混凝土裂縫產生原因

裂縫產生的原因可分為兩類：結構型裂縫和材料型裂縫。

1.1 結構型裂縫是由外荷載引起的，包括常規結構計算中的主要應力以及其他的結構次應力造成的受力裂縫。

1.2 材料型裂縫是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應力和混凝土的收縮引起的。

1.2.1 溫差裂縫。混凝土內外部溫差過大會產生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝 土內部和混凝土表面的溫差過大。

1.2.2 收縮裂縫。混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用水泥品種的不同，干縮、收縮的量也不同。混凝土逐漸散熱和硬化過程引起的收縮，會產生很大的收縮應力。

2 大體積混凝土裂縫防治措施

2.1 設計措施

1)精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則，生產出高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。

2)增配構造筋提高抗裂性能。配筋應采用小直徑、小間距。

3)避免結構突變產生應力集中，在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。

4)在易裂的邊緣部位設置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

2.2 施工措施

1)優選混凝土各種原材料

a.水泥的選擇理論研究表明大體積混凝土產生裂縫的主要原因就是水泥水化過程中釋放了大量的熱量。因此在大體積混凝土施工中應盡量使用低熱或者中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥，并盡量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的溫升，提高混凝土硬化后的體積穩定性。為保證減少水泥用量后混凝土的強度和坍落度不受損失，可適度增加活性細摻料替代水泥。

b.骨料的選擇。在選擇粗骨料時，可根據施工條件，盡量選用粒徑較大、質量優良、級配良好的石子。既可以減少用水量，也可以相應減少水泥用量，還可以減小混凝土的收縮和泌水現象。在選擇細骨料時，采用平均粒徑較大的中粗砂，從而降低混凝土的干縮，減少水化熱量，對混凝土的裂縫控制有重要作用。

c.摻加外加料和外加劑。摻加適量粉煤灰，可減少水泥用量，從而達到降低水化熱的目的。但摻量不能大于30%。 摻加適量的減水劑，它可有效地增加混凝土的流動性，且能提高水泥水化率，增強混凝土的強度，從而可降低水化熱，同時可明顯延緩水化熱釋放速度。

2) 施工控制措施

a.控制混凝土入模溫度。入模溫度的高低，與出機溫度密切相關，另外還與運輸工具、運距、轉運次數、施工氣候等有關。 在溫度較高的情況下進行施工，可以在施工現場對堆在露天的砂石用布覆蓋，以減少陽光對其的輻射，同時對澆筑前的砂石用冷水降溫。在攪拌過程中向混凝土中添加冰水。 如果是在冬季進行施工，因為要防止早期混凝土被凍問題，所以要求混凝土澆筑時應該具有較高的澆筑溫度。

b.嚴格控制混凝土的澆筑速度。一次澆注的混凝土不可過高、過厚，以保證混凝土溫度均勻上升。保證振搗密實，嚴格控制振搗時間，移動距離和插入深度，嚴防漏振及過振。

c.砼溫度控制、監測。為降低大體積混凝土的水化熱，在混凝土的內部通入冷卻循環水，采用循環法保溫養護，以便加快混凝土內部的熱量散發。為能夠較準確地測量出砼內部溫度，在砼中預埋測溫管，用水銀溫度計測溫。 上下層溫差控制在15～20℃之內。根據各測點的溫度，可及時繪制出混凝土內部 溫度變化曲線，對照混凝土理論計算值，分析存在的問題，有的放矢地采取相應的技術措施。

3)砼養護措施。砼養護是大體積砼施工中一項十分關鍵的工作。主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土的內外溫差，促進砼強度的正常發展及防止裂縫的產生和發展。從砼澆筑完成到終凝這段時間的養護對砼而言十分重要。混凝土澆筑完畢后，在其頂面及時加以覆蓋，要求覆蓋嚴密，并經常檢查覆蓋保濕效果。其主要作用有二：一是蓄水保溫，防止表面水分蒸發和抵抗受太陽輻射與刮風時溫度驟變，二是保持內外溫差的穩定。

3 大體積混凝土澆筑方案

3.1 混凝土的澆筑方案選用

澆筑方案，除應滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外，還應考慮結構大小、鋼筋疏密、預埋管道的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響，常采用全面分層、分段分層、斜面分層等施工方法。

綜上所述，大體積混凝土是目前施工中應用較多的一項新技術，只要嚴格施工規范，仔細落實每一個施工環節，認真妥善地作好澆筑完的保溫工作，該項技術是完全可以取得滿意的效果。