建筑施工中大體積混凝土施工技術(shù)分析

盧金金

（安徽富唐建筑工程有限公司，安徽 淮南 232000）

當前的建筑業(yè)沒有統(tǒng)一的標準來定義大體積混凝土，通常來說，大于1000m3的澆筑量或者斷面1m 以上或者大于5m 的結(jié)構(gòu)厚度或者內(nèi)外溫差高于5℃的都稱之為大體積的混凝土構(gòu)造，在實際建筑項目中，專業(yè)人員就會有效解決溫差問題，避免體積變形、水熱化、裂縫。將問題控制到最小程度的現(xiàn)澆混凝土也稱之為大體積混凝土，然而這種混凝土的澆筑均具有較大厚度與面積，必須要控溫處理并散熱。所以，關(guān)于大體積混凝土的概念不能只看表面，還要合理區(qū)分施工效果、影響因素及重點，要依據(jù)其特點繪制相應的養(yǎng)護措施，保證應用技術(shù)獲得成效。

1 建筑工程中大體積混凝土施工技術(shù)要點

1.1 混凝土配置

1.配合比設(shè)計：澆筑位置不同混凝土的質(zhì)量標準也是不同的，所以，要根據(jù)實際施工需求設(shè)計混凝土配合比。通過實驗室的試驗驗證，配比前要先計算構(gòu)造受力情況，還要檢測原料的質(zhì)量與測試其性能與抗壓強度。選用建模的方法計算混凝土數(shù)量，預測出混凝土最大的溫差收縮應力，把控原材料數(shù)量，合理化進行配比，由于不同工程的要求不同，適當?shù)靥砑诱辰Y(jié)劑、減水劑，有助于增加混凝土的抗裂性，從而提高工程整體穩(wěn)定性。[1]

2.大體積混凝土攪拌：大體積混凝土的用量比較多，攪拌設(shè)備和攪拌時間要求不同，通過科學計算與控制，使混凝土具有保水性、流動性和粘結(jié)性，選擇合適的攪拌設(shè)備，可以保障設(shè)備正常運行。

1.2 混凝土澆筑

（1）混凝土澆筑前先驗收鋼筋和模板的質(zhì)量，查驗預埋件和鋼筋是否符合標準要求，將模板清理干凈并刷上界面劑；（2）按照施工的實際要求需用適當?shù)臐仓绞剑芽睾没炷裂b車至泵送完成的時間；（3）保障澆筑的持續(xù)性，完成無縫澆筑；（4）掌控好混凝土的溫度，控制入模溫度低于28℃，根據(jù)現(xiàn)場情況把控混凝土內(nèi)外溫差；（5）振搗混凝土，依據(jù)澆筑方法、外表處理泌水的需求設(shè)置振搗點及選用振搗的設(shè)備，把控振動棒移動的速度與間距，表面泛漿則停止振搗；（6）振搗時要特別注意防止預埋件與鋼筋發(fā)生位移或者變形；（7）加強混凝土的抗?jié)B性與強度可以提升其密實度，混凝土未凝結(jié)時可以二次振搗，只要把控好時間和震動力度，就不會影響振搗的效果；（8）振搗后的抹面處理，在表面撒一層均勻的碎石（粒徑25mm），拍實抹平可以防止裂縫。[2]

1.3 溫差控制

澆筑混凝土時要控制好其溫度。夏季澆筑時要進行多重降溫，不但澆筑時要實施降溫，在制作混凝土原料時也要防止暴曬。粗骨料用水降溫沖洗，不但能除去雜質(zhì)，還能降溫。在攪拌時利用水汽加熱技術(shù)使用蒸汽爐攪拌混凝土。澆筑時利用霧化降溫，由于環(huán)境溫度與實際混凝土的溫度密切相關(guān)，所以在其上中下對應的地方設(shè)立測溫孔，使用測溫芯片進行實時控制大體積混凝土的溫度，強化把控溫度的準確性。

1.4 觀感質(zhì)量控制

澆筑振搗后產(chǎn)生的多余的混凝土影響到外表的平整度，使用長刮尺將其清除，提漿整平，然后用木抹多次抹面，待混凝土外表水分干掉后，使用拉毛器勻速拉毛，槽深2.5mm～3.5mm，凝固后做好養(yǎng)護措施，防止表面出現(xiàn)干裂縫。

表1 水泥性能

1.5 混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑后很長時間才能滿足強度標準，因為水化放熱、天氣等因素容易引起混凝土發(fā)生裂縫等問題，所以養(yǎng)護是混凝土實施最關(guān)鍵的工作，依據(jù)實際情況實時監(jiān)測掌握溫度動態(tài)，采用科學的養(yǎng)護方案，有效控制濕度與溫度在標準范疇內(nèi)。

2 工程概況

本文引用的實例為安徽地下室施工項目，該項目地下室承臺主要為大體積混凝土，采用樁基礎(chǔ)模式，混凝土的規(guī)格等級為C40，整體混凝土澆筑方式為商品混凝土泵送形式。以下重點闡述該工程的施工方法與質(zhì)量控制措施，以供參考和借鑒。

3 原材料

3.1 水泥

水泥是混凝土中極其關(guān)鍵的成分，水泥良好的膠結(jié)特性能夠有效提升混凝土凝結(jié)和硬化作用，因此水泥是混凝土材料中最核心的部分。水泥在混凝土中的含量能夠?qū)炷临|(zhì)量產(chǎn)生極其重要的影響。因此，必須熟悉相關(guān)的標準說明，在進行混凝土配比設(shè)計時結(jié)合施工要求合理科學地操作，這對降低大體積混凝土的開裂等都有很大的積極效果。尤其對于防水防滲要求較高的建設(shè)項目來說，必須重視對水泥這一原材料的掌握。

3.2 集料

集料過程是指混凝土中粗細骨料的組合搭配過程，只有級配合理的骨料，才能最大化地實現(xiàn)澆筑構(gòu)件的嚴密性，減少孔隙的形成。一般粗細骨料的多少在單位體積下的混凝土中都有參考標準，只需結(jié)合參數(shù)標準進行微調(diào)即可。如表2、表3，分別是對細粗集料的表述。在本工程中，地下室的澆筑嚴密性要求較高，因此，細骨料采用直徑較小的河砂，粗骨料則為粒徑6～31mm，盡量保證粗細骨料直徑之間的連貫交叉、合理科學。

表2 細集料性能

表3 粗集料性能

3.3 外加劑

混凝土中加入外加劑主要是為了延緩混凝土在不同的時間段中部分特性的過快增長，使其更好地滿足建設(shè)要求，發(fā)揮自身的價值作用，表4 為混凝土外加劑的性能參考。它不僅能降低大體積混凝土的水化熱，還能提高混凝土的強度等級，增強抗壓性能。

表4 減水劑性能

4 大體積混凝土配合比設(shè)計

4.1 大體積混凝土配合比設(shè)計基本要求

配合比設(shè)計對地下室混凝土施工質(zhì)量具有舉足輕重的作用，在實際設(shè)計過程中應充分滿足標準要求，嚴格遵照實施。設(shè)計完成后必須進行實驗并且結(jié)合得到的實驗結(jié)果判斷是否與標準相符，只有合格的混凝土方可用于實際施工。針對地下室大體積混凝土的配合比設(shè)計要充分考慮兩方面內(nèi)容，既要對其質(zhì)量問題進行考量又要計算好原材料的用量，將成本問題也納入設(shè)計需求中。其中，水泥的含量要精準要求，它所產(chǎn)生的水化反映將直接影響大體積混凝土的澆筑質(zhì)量，一般控制水膠比在0.5 左右。其次，注重水量的控制也是核心環(huán)節(jié)，用水過多會造成混凝土流動性太大，不易于混凝土的澆筑成型，而混凝土的水量過少，又會導致混凝土流動性太弱，混凝土干硬后出現(xiàn)裂縫。最合理的做法是混凝土的和易性滿足設(shè)計要求的條件下增加用砂量，提高粗細骨料之間的融合性。[3]

4.2 大體積混凝土配合比設(shè)計及優(yōu)化

本工程中多處存在大體積混凝土澆筑工程。本次工程結(jié)合多次實驗結(jié)果數(shù)據(jù)設(shè)計混凝土配合比為3#。為更好地體現(xiàn)技術(shù)控制要點，本文主要以地下室澆筑為對象展開敘述。優(yōu)化設(shè)計過程中，將混凝土凝結(jié)硬化30天后的強度測定數(shù)據(jù)作為混凝土的配合比參選標準。

5 大體積混凝土熱工計算

5.1 混凝土絕熱溫升計算

在設(shè)計大體積混凝土配合比時，針對其水化熱的質(zhì)量控制是重中之重，大體積混凝土熱工設(shè)計計算應采用科學方法，在實際計算過程中應充分考慮其混凝土級配數(shù)據(jù)與凝結(jié)硬化時間，進一步有效地控制水化熱對大體積混凝土質(zhì)量的影響，可以通過水化熱參數(shù)的大小來進行定量控制，這相比于模糊的控制方式更具有實踐性，也能及時反饋做法的差異大小，進而提供更好的決策方向。混凝土28d齡期估算絕熱溫升發(fā)現(xiàn)，第9 天混凝土的絕熱溫升幾乎趨于某一固定值，維持在47～48 攝氏度之間。

5.2 混凝土中心溫度及混凝土表層最低溫度估算

大體積混凝土的水化熱經(jīng)過時間累積會逐漸向中心區(qū)域匯集從而出現(xiàn)溫度過高產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象。在實際估計算過程中應采用科學計算模式，本工程大體積混凝土計算的初始溫度數(shù)值，應以其入模的澆筑溫度數(shù)據(jù)為準，并且混凝土溫度計算曲線的記錄，應結(jié)合具體估測方法進行。同時，要針對項目的施工氣候情況做真實的記錄，消除一切外在因素對實驗對象的干擾，提高測算精確度。測試的過程是為了更好地掌握溫度變化規(guī)律進而做出相應的措施進行管理控制。比如說在熱工計算條件基礎(chǔ)下，就可以通過保溫層的設(shè)置等方式進行溫度維持，減少水化熱對混凝土本身的傷害；其次，還可以降低混凝土的入模溫度等來實現(xiàn)溫度控制。總之，方法是靈活多變的，重點在于何時何處采取降溫措施較為有效，而熱工計算這一環(huán)節(jié)無疑提高了最好的施工依據(jù)，能最大化地實現(xiàn)溫度控制目標。

6 混凝土養(yǎng)護

混凝土的強度需要經(jīng)過一定時間的增長才能達到設(shè)計強度，在這期間，為避免外界因素的干擾需要對其進行養(yǎng)護處理。養(yǎng)護過程中，除了防止自然因素外，對其進行必要的水分補充，使其有強度增長的良好環(huán)境也是必不可少的。一般混凝土的養(yǎng)護只需通過灑水即可，但針對天氣較冷的北方地區(qū)，還需考慮溫度氣候影響。所以，應科學制定混凝土的養(yǎng)護模式。現(xiàn)階段混凝土養(yǎng)護模式中蒸汽養(yǎng)護方法較為常見。[4]該工程地下室大體積混凝土養(yǎng)護應以兩周為宜，周期如太短將影響混凝土質(zhì)量。養(yǎng)護過程中對試塊進行強度等級測試非常必要，它是判斷養(yǎng)護是否到位的重要評判依據(jù)。大體積混凝土如地下室對混凝土的一次澆筑質(zhì)量要求較高，因此，如果能保證模板與澆筑構(gòu)件之間有良好的接觸，一般成型拆模后就可以省略抹光工序。為保證養(yǎng)護期間灑入的水分及時被吸收，而不是在夏季高溫中蒸發(fā)降解，可以采用薄膜覆蓋的方式進行阻隔，以促進混凝土強度的及時增長。一旦使用了薄膜，拆除過程中就要注意表面保護層的完整性，防止出現(xiàn)各類不必要的二次破壞。混凝土養(yǎng)護雖然是混凝土工程中的最后一道工序，但對整個混凝土的質(zhì)量影響非常大，要從根本作用上有所認識。

7 結(jié)語

總之，所有的措施其目的在于進一步解決大體積混凝土凝結(jié)硬化過程中因溫度過高導致的裂縫問題，降低這類因素對混凝土質(zhì)量的影響。如果水化熱的大小無法通過有效措施進行消除，就要利用化學反應原理，借助外加劑延緩水化熱峰值的時間點，避免混凝土成型時產(chǎn)生損害。具體的技術(shù)方法要借助實驗參數(shù)來進行驗證，以量化的結(jié)果來作為實踐的有力依據(jù)。要想保證大體積混凝土的澆筑質(zhì)量，除了要控制混凝土配比外，養(yǎng)護階段也不可忽視，各項措施要根據(jù)標準規(guī)范進行，做好參數(shù)記錄，掌握溫度變化，及時做出調(diào)整，避免發(fā)生破壞。