淺談大體積混凝土施工技術(shù)及預(yù)防措施

劉學(xué)文 任永斌

（山東省水利工程局有限公司）

引言

大體積混凝土作為建筑工程的重要材料，其生產(chǎn)技術(shù)對(duì)提升建筑工程質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。因此，大體積混凝土施工單位主要技術(shù)負(fù)責(zé)人與檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)大體積混凝土設(shè)計(jì)與管理，提高質(zhì)量意識(shí)，優(yōu)化大體積混凝土生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)，提高建筑工程施工質(zhì)量。

1 大體積混凝土施工技術(shù)

1.1 模板工程

要結(jié)合工程實(shí)際，并對(duì)模板進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。由于混凝土澆灌作業(yè)時(shí)，泵的作用力會(huì)使混凝土產(chǎn)生較大沖擊力，影響模板兩側(cè)受壓情況。因此，必須增加模板和支架的剛度和強(qiáng)度，使其能滿(mǎn)足施工對(duì)穩(wěn)定性的要求。此外，模板施工還會(huì)受到混凝土的混合配置比例、澆筑的高度、澆筑速度和溫度等因素的影響，在施工中，要對(duì)多種因素綜合考慮，控制好施工質(zhì)量。

1.2 混凝土澆筑技術(shù)

澆筑前應(yīng)對(duì)模板、保護(hù)層墊塊、支撐、鋼筋間距及焊接點(diǎn)、預(yù)埋件認(rèn)真細(xì)致檢查，清除模板內(nèi)雜物，環(huán)境溫度高于35℃時(shí)宜對(duì)金屬模板進(jìn)行灑水降溫，但不得留有積水。若要達(dá)到降溫的效果，可進(jìn)行灑水操作，并且混凝土在經(jīng)過(guò)冷卻之后再進(jìn)行攪拌施工。施工人員在對(duì)混凝土攪拌時(shí)可選擇冰水，同時(shí)利用棉布來(lái)對(duì)混凝土運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行覆蓋，借助循環(huán)水來(lái)有效降低混凝土內(nèi)部實(shí)際溫度，而塑料薄膜等材料的選擇還能對(duì)建筑工程混凝土起到保溫養(yǎng)護(hù)效果，進(jìn)而有利于調(diào)整混凝土內(nèi)外溫差。在溫度較低時(shí)展開(kāi)大體積混凝土澆筑施工，要利用運(yùn)輸車(chē)來(lái)進(jìn)行混凝土材料的施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)送，其中還有一部分可以通過(guò)運(yùn)輸車(chē)直接運(yùn)送到串筒位置，而其他運(yùn)輸車(chē)向泵內(nèi)混凝土的運(yùn)輸?shù)谷耄眠\(yùn)輸泵向模板傳送，以此實(shí)現(xiàn)距離較遠(yuǎn)混凝土的澆筑工作，并且基于實(shí)際運(yùn)送量的多少來(lái)展開(kāi)振搗施工。澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，必須間歇時(shí)，其間歇時(shí)間應(yīng)在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢。混凝土易分層振搗，振搗延續(xù)時(shí)間應(yīng)使混凝土不再往上冒氣泡，表面不再呈現(xiàn)浮漿和沉落時(shí)為止。

1.3 振搗技術(shù)

振搗技術(shù)是大體積混凝土施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，在進(jìn)行振搗作業(yè)中，要處理好以下幾個(gè)方面：①目前，大體積混凝土的振搗工作主要采用的是垂直振搗的方式，但對(duì)于鋼筋密度較大的部位，需要采用斜向振搗，在對(duì)其邊緣進(jìn)行振搗時(shí)，振搗位置應(yīng)該保持在0.2m左右。②混凝土坍落度需要控制在允許的范圍內(nèi)，一般在180mm左右，為了控制混凝土的坍落度，澆筑的坡度則為1/6。③對(duì)振搗的速度、力度以及時(shí)間也要嚴(yán)格控制，防止上層混凝土已經(jīng)振實(shí)，下層混凝土的氣泡卻還沒(méi)有排出的現(xiàn)象。

2 裂縫產(chǎn)生原因

2.1 施工縫開(kāi)裂

在施工裂縫的成因中，施工方案不當(dāng)是重要影響因素之一。一些施工單位在進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)時(shí)，并沒(méi)有仔細(xì)針對(duì)項(xiàng)目的特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是按照以往的經(jīng)驗(yàn)，按照固定的施工方案進(jìn)行施工，施工縫的留置非常隨意。同時(shí)，施工縫的表面處理也是非常隨意，在澆筑混凝土前沒(méi)有按規(guī)定鑿毛清理，沒(méi)有涂刷界面劑或同混凝土相同配比的水泥漿，這些都會(huì)導(dǎo)致施工縫處出現(xiàn)裂縫。

2.2 原材料影響

混凝土生產(chǎn)從經(jīng)濟(jì)型角度出發(fā)，一般是就地取材。但是時(shí)常受限于工程所在地的資源情況，無(wú)法獲得理想的原材料。如工程所在地不生產(chǎn)河砂，只有沙漠砂或者石粉，或生產(chǎn)質(zhì)量不合格的石子等因素，都會(huì)影響混凝土質(zhì)量。級(jí)配不良好的骨料往往會(huì)引起混凝土裂縫。同時(shí)，骨料和水泥的堿骨料反應(yīng)，也會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹性裂縫。

2.3 外部環(huán)境影響因素

建筑工程一般都是在露天進(jìn)行施工的，因此施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境以及天氣情況會(huì)影響到工程的質(zhì)量。高溫天氣會(huì)導(dǎo)致混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快，或者局部溫度過(guò)高，都將產(chǎn)生裂縫。寒冷天氣混凝土表面和內(nèi)部溫差過(guò)大會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，會(huì)出現(xiàn)貫通性裂縫。因此高溫或者寒冷氣候施工時(shí)，必須考慮相應(yīng)的裂縫控制方案。

3 預(yù)防措施

3.1 加強(qiáng)控制原材料

（1）水泥：水泥作為混凝土的膠凝材料和提供強(qiáng)度的來(lái)源，根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件，應(yīng)選用不同品種和等級(jí)的水泥。

材料驗(yàn)收：應(yīng)對(duì)進(jìn)廠(chǎng)水泥品種、級(jí)別、包裝或散裝倉(cāng)號(hào)、出廠(chǎng)日期等進(jìn)行檢查。當(dāng)水泥質(zhì)量有懷疑或水泥出廠(chǎng)超過(guò)三個(gè)月（快硬水泥超過(guò)一個(gè)月）時(shí)，再次復(fù)驗(yàn)，儲(chǔ)存做好防潮措施，不同品種水泥不得混摻使用。

（2）粗細(xì)骨料：粗細(xì)骨料要求潔凈，級(jí)配良好，減少骨料的總表面積和砂粒間的空隙，起到節(jié)約水泥和提高混凝土強(qiáng)度目的，但粗骨料最大粒徑不得超過(guò)40mm。有害雜質(zhì)和針、片狀顆粒要少。還要控制骨料中的含泥量（過(guò)多會(huì)造成混凝土收縮性裂縫）和堿活性檢驗(yàn)（水泥中堿含量過(guò)高，產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，生成堿-硅酸凝膠，吸水后產(chǎn)生不均勻膨脹破壞），嚴(yán)重降低混凝土的耐久性。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60及以上時(shí)，還應(yīng)對(duì)用于制作粗骨料的巖石進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)，巖石抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比≥1.5。

（3）水：?jiǎn)挝惑w積用水量決定混凝土拌合物的和易性。混凝土拌合水不應(yīng)漂浮明顯的油脂、泡沫、顏色和異味。質(zhì)檢部門(mén)應(yīng)對(duì)拌合和養(yǎng)護(hù)用水pH值、不溶物、可溶物、CL-、SO2-、堿含量（采用堿活性骨料）等項(xiàng)目進(jìn)行水質(zhì)檢驗(yàn)。

（4）外加劑：摻量一般≤水泥質(zhì)量的5%。其中，減水劑能夠提高混凝土和易性和強(qiáng)度，起到節(jié)約水泥、改善混凝土耐久性作用。冬期施工應(yīng)適當(dāng)添加早強(qiáng)劑和引氣劑，引氣劑可改善混凝土拌合物的和易性，減少泌水分離，提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。如在夏季高溫天氣（氣溫高于35℃）應(yīng)適當(dāng)添加緩凝劑（但緩凝劑不適用于最低氣溫低于5℃、有早強(qiáng)要求和蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土）。

（5）礦物摻合料：在混凝土中摻入適量的磨細(xì)摻合料，如磨細(xì)的礦渣、粉煤灰等，提高耐久性，節(jié)約水泥，抑制堿骨料反應(yīng)的作用。

3.2 配合比技術(shù)參數(shù)和要求

優(yōu)選的原材料需要合理的混凝土重量配合比，配合比應(yīng)根據(jù)原材料性能及不同的建筑工程對(duì)混凝土的技術(shù)要求（強(qiáng)度等級(jí)、耐久性和工作性等）基于多次試驗(yàn)來(lái)確定。通常水泥用量配比應(yīng)遵循以下原則：水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.5～2.0倍為宜，對(duì)于高強(qiáng)度等級(jí)混凝土可取0.9～1.5倍。用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，水泥用量過(guò)大，不經(jīng)濟(jì)且影響混凝土其他技術(shù)性質(zhì)；過(guò)高強(qiáng)度的水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土，影響和易性及密實(shí)度，耐久性較差。

3.3 控制施工現(xiàn)場(chǎng)溫度變化

施工單位在進(jìn)行大體積混凝土澆筑時(shí)，要對(duì)溫度做好控制，在這種情況下，施工單位要及時(shí)進(jìn)行降溫試驗(yàn)，借此來(lái)對(duì)混凝土自身穩(wěn)定性合理控制。由此可知，降溫試驗(yàn)存在的主要意義就是保證混凝土能在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)降溫，并且在混凝土成型之后防止低溫對(duì)土體帶來(lái)侵蝕破壞。而大體積混凝土包含著眾多成分，對(duì)于不同類(lèi)型的混凝土成分都需要有效開(kāi)展控溫措施，如此才能防止混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等情況，以延長(zhǎng)大體積混凝土的使用期限。

3.4 做好后期養(yǎng)護(hù)

在這里重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)一下混凝土在生產(chǎn)和施工收尾階段容易忽視的關(guān)鍵控制程序--養(yǎng)護(hù)。個(gè)別生產(chǎn)企業(yè)和管理者把養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)認(rèn)為可有可無(wú)的工作，生產(chǎn)的預(yù)制或現(xiàn)澆的混凝土，放置室外任其風(fēng)吹雨淋，靠環(huán)境濕度和夏季雨水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，或者用水管在混凝土表面象征性澆水濕潤(rùn)。根據(jù)水泥水化機(jī)理：水泥在28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（20±2℃，濕度95%）強(qiáng)度只能達(dá)到水泥水化程度的70～80%，如混凝土內(nèi)部達(dá)不到水泥后期（主要礦物硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣）水化所需的用水量，部分水泥只能充當(dāng)粉料使用，不僅浪費(fèi)水泥，且影響混凝土的后期強(qiáng)度，降低耐久性和安全性。所以，筆者認(rèn)為混凝土的后期養(yǎng)護(hù)，如保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間的覆蓋、保溫保濕、噴灑養(yǎng)護(hù)液等工作，是保證混凝土耐久性、安全性和強(qiáng)度的關(guān)鍵控制程序。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)取得了一定進(jìn)步，建筑工程施工中采用的技術(shù)手段也得到了不斷的更新，尤其是大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用得到了各方的認(rèn)可，這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到建筑工程領(lǐng)域，可以使建筑工程的安全性得到有效提升，當(dāng)然不可避免的也存在一些問(wèn)題，由于受到多種因素的影響，很容易會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)整個(gè)工程的施工質(zhì)量造成影響。本文對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)及預(yù)防措施進(jìn)行了分析。

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