大體積混凝土的配置及應(yīng)用

劉信浪

福建東遠(yuǎn)建材有限公司（350000）

大體積混凝土的配置及應(yīng)用

劉信浪

福建東遠(yuǎn)建材有限公司（350000）

使用傳統(tǒng)施工方法對大型建筑物進(jìn)行混凝土施工時不可避免地會引發(fā)建筑物開裂等諸多施工問題。本文通過對建筑體中大體積混凝土配置施工方法進(jìn)行探討，并結(jié)合我國大體積混凝土施工案例，分析了大體積混凝土施工的技術(shù)要求和難點(diǎn)。

大體積混凝土；溫度應(yīng)力；配置；裂縫控制

1 大體積混凝土應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題

隨著建筑施工技術(shù)快速發(fā)展，混凝土體積也相應(yīng)地由過去的幾百立方米增大到幾萬立方米。因此，對大體積混凝土配置施工提出了更高的技術(shù)要求。在我國現(xiàn)代建筑中時常見到的高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等大體積混凝土施工案例中，建筑物呈現(xiàn)出體積大的發(fā)展趨勢，大體積混凝土具有體積大、水泥水化熱釋放比較集中、內(nèi)部溫升比較快等特點(diǎn)，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差過大時就會產(chǎn)生溫度裂縫，嚴(yán)重影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全。大體積混凝土的滲漏、開裂等質(zhì)量缺陷給工程維護(hù)使用帶來的諸多安全隱患。本文結(jié)合具體工程項(xiàng)目實(shí)際，將溫度控制和裂縫控制技術(shù)應(yīng)用在大體積混凝土的原材料選用與配置、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)等不同施工過程，通過溫度控制目標(biāo)設(shè)計(jì)，有效降低膠凝材料水化熱、降低混凝土出機(jī)口溫度、入模溫度，降低混凝土的表面和內(nèi)部最大拉應(yīng)力，從而解決大體積混凝土開裂和滲漏等缺陷難于控制的施工技術(shù)難題，為大體積混凝土的施工應(yīng)用提供參考。

2 大體積混凝土的配置及注意事項(xiàng)

大體積混凝土的配置是混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是確保混凝土施工質(zhì)量的重要因素，因此，必須對大體積混凝土施工,前期配置引起高度重視，充分結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境和具體氣候條件來制定相應(yīng)的混凝土原料配方。在溫差控制方面最好的選擇就是加入延緩型的外加劑，這樣不但可以有效控制大體積混凝土溫差，還可以延長混凝土的使用期限。在大體積混凝土具體配置過程中，應(yīng)適當(dāng)加入一些煤灰，這樣可以適度延緩水泥遇水之后釋放熱能的時間，從而保證混凝土溫差，加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度。除此之外，粗骨料也是保證混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素,在粗骨料的選擇上,適度降低混凝土中的空氣飽含量，盡可能減少粗骨料的砂含量,從而增加混凝土強(qiáng)度。

這里針對實(shí)際水利工程中大體積混凝土材料的選取和配置方法進(jìn)行初步探討，主要從大體積混凝土的配置、澆筑、振搗與溫度控制方面的案例對大體積混凝土的施工技術(shù)進(jìn)行了分析和總結(jié)（見表1）。

在實(shí)際的施工配比和原材料質(zhì)量控制時應(yīng)與混凝土攪拌站進(jìn)行密切溝通和聯(lián)系，明確混凝土的規(guī)格、等級、品種、摻量、摻合料的類型、外加劑的要求、粗細(xì)骨料的要求等，明確混凝土強(qiáng)度的測試、和易性測試、出機(jī)口溫度測試、抗?jié)B性能的測試等要求。因此，對于大體積混凝土的配置，應(yīng)該充分考慮溫控指標(biāo)要求，有效引入摻合料，降低水化熱，引入膨脹劑，減少混凝土收縮徐變,這些措施對大體積混凝土溫度控制都十分有利。

3 大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

對于大體積建筑物混凝土施工，前期的配置優(yōu)化十分重要，但后期的施工更加重要。在基礎(chǔ)混凝土中預(yù)先埋設(shè)冷水管，是決定基礎(chǔ)混凝土厚度的關(guān)鍵。在大體積混凝土施工前期，對于基礎(chǔ)混凝土的澆筑，可采用分層分段澆筑方法，盡可能縮短兩層混凝土之間的澆筑時間間隔，要保證每一層混凝土溫度差異相同或近似,不能出現(xiàn)一高一低的狀況。當(dāng)混凝土施工完成后，混凝土內(nèi)外溫差會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。所以在混凝土攪拌施工時，一定要控制好混凝土內(nèi)外溫差。在澆筑時，澆筑的混凝土應(yīng)該符合國家建筑行業(yè)相關(guān)施工配置標(biāo)準(zhǔn)，盡可能將粗骨料均勻分布在混凝土澆筑地基表面。上層混凝土濕潤后開始下一層施工，要注意將上層積水清理干凈,做好兩層混凝土之間的接漿合縫工作，避免出現(xiàn)水平工縫之外的其他縫隙。在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)當(dāng)注意混凝土表面的滲水，要及時將混凝土滲出的水分清理干凈，防止水分影響混凝土凝結(jié)。混凝土施工完成后，對于混凝土的溫度保護(hù)也十分重要，這關(guān)系到混凝土最后的成型和質(zhì)量。根據(jù)地域和季節(jié)的不同，保溫保護(hù)的時間應(yīng)當(dāng)以實(shí)際情況為準(zhǔn)。在部分大體積混凝土施工完成之后，因?yàn)闅鉁卦蚧蛘呋炷翆又写嬖诳障叮瑫霈F(xiàn)塑性裂縫或者收縮裂縫，應(yīng)及時進(jìn)行填補(bǔ)處理[1]。

表1 選取和配置方法表

3.1 優(yōu)選混凝土各種原材料

1）水泥的選擇

理論研究表明，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因就是水泥在水化過程中釋放了大量熱能。因此在大體積混凝土施工中應(yīng)盡量使用低熱或者中熱的火山灰水泥和礦渣硅酸鹽水泥，盡量降低混凝土中的水泥用量，以減少混凝土溫升，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。

2）骨料的選擇

在選擇粗骨料時，可根據(jù)施工條件，盡量選用那些粒徑較大、級配良好、質(zhì)量優(yōu)良的石子，以便減少用水量和水泥用量，還可以減小混凝土的沁水和收縮現(xiàn)象。

3）摻加外加劑和外加料

摻加適量粉煤灰可減少水泥用量，從而達(dá)到降低水化熱的目的，但摻量不能大于30%。

3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性能的前提下，應(yīng)盡可能降低混凝土的單位用水量，采用一高(高粉煤灰摻量)、二摻(摻高性能引氣劑和高效減水劑)和三低(低坍落度、低砂率、低水膠比)的設(shè)計(jì)原則，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌、中彈、低熱和高抗拉值的抗裂混凝土[2]。

應(yīng)采用小直徑、小間距的增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。

在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)，采取加強(qiáng)措施，避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中。

在設(shè)計(jì)時，要注意水平工縫的預(yù)留不能影響大體積建筑物的使用功能和安全系數(shù)，否則有可能造成大體積建筑物安全隱患。在大體積建筑物混凝土工程施工之前，還要對工程質(zhì)量，諸如溫度應(yīng)力、混凝土筑塊溫度等影響大體積混凝土施工的重要因素進(jìn)行細(xì)致評估。在確定施工所用混凝土的內(nèi)外溫差、最高溫度等控制指標(biāo)之后，應(yīng)當(dāng)制定相應(yīng)的施工監(jiān)控措施和溫控保溫措施，以此來保證工程施工質(zhì)量和施工安全。

案例表明，在優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，改善施工工藝，提高施工質(zhì)量，做好溫度監(jiān)測工作及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等方面采取積極有效的技術(shù)措施，堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕そM織管理原則，就可以防止大體積混凝土溫度裂縫和施工裂縫的發(fā)生。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大體積建筑物在國內(nèi)的市場越來越廣闊，但是大體積混凝土的配置優(yōu)化施工技術(shù)卻是由傳統(tǒng)普通建筑物混凝土施工技術(shù)不斷發(fā)展而來，所以在大體積混凝土施工時不可避免會存在一定的技術(shù)紕漏，導(dǎo)致施工效率低、浪費(fèi)資源等不良狀況。在大體積混凝土配置施工應(yīng)用實(shí)踐中，存在大量滲漏、開裂等施工技術(shù)問題。將溫控指標(biāo)引入混凝土的配置、運(yùn)輸、澆筑、振搗與養(yǎng)護(hù)過程，采取適宜的設(shè)計(jì)施工技術(shù)，對于防止大體積混凝土溫度變化等引起的裂縫是十分有利的，而且對于大體積混凝土的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、養(yǎng)護(hù)等也具有現(xiàn)實(shí)參考意義。因此，改進(jìn)目前大體積混凝土配置施工技術(shù)，就需要充分了解當(dāng)前的施工技術(shù)，不斷在具體的施工實(shí)踐中逐步改進(jìn)提高。

[1]王軍強(qiáng).大體積混凝土配比設(shè)計(jì)與裂縫控制技術(shù)[J].四川建筑科學(xué)研究,2015,01(03)：91-94.

[2]武世地,張紅亞.大體積混凝土溫度裂縫控制的工程應(yīng)用研究[J].安徽建筑大學(xué)學(xué)報,2015,01(02)：17-20.