关于工民建大体积混凝土施工技术的研究
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[摘 要] 在房地产业日益发展的现在，越来越多的高层建筑中大体积混凝土施工技术的应用要求广大工程技术人员进行重新审视，本文从基本概念入手，对大体积混凝土裂缝的成因，实际施工技术应用要点进行了详细的阐述与分析。
一、 概念深入解读与自身特点
首先，我们来看国际标准规范对大体积混凝土概念的严格定义。在《GB 50496-2009 大体积混凝土施工规范》中，对大体积混凝土进行了如下定义：Mass concrete 指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1 m 的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。对比《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》有异曲同工之妙，其定义的大体积混凝土为混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于
1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。
大体积混凝土在实际施工中有着自身显著地施工特性，其应用于截面尺寸相对较大的建筑构件上。在混凝土硬化的过程中，水泥本身水化过程中释放的水化热明显升高了施工中构筑物自身的温度，并在冷却下来后引起不同程度的收缩。加之内部钢筋、外界如模板等叠加产生的内外界复合约束力作用，会百分百的令大体积混凝土本身产生裂缝，这在绝对意义上是不可避免的。收缩应力与温度应力显著产生的与大体积混凝土体积大、结构厚重、钢筋密
集、混凝土方量大有直接原因，这也使其在复杂的施工条件下技术工艺变得繁杂很多。
二、 大体积混凝土裂缝分类与评价
1. 裂缝病害的分类
（1）有害裂缝，尺寸方面指裂宽超过 0.2 mm的创伤性裂缝；渗水方面指裂缝渗透水分（包括深入至构造钢筋的水分）；损伤方面指构筑物结构层因裂缝而有不同程度的贯穿，且分布密度相对较大，直接影响到整个结构的耐久性和安全稳定性。
（2）无害裂缝，尺寸方面指裂宽小于 0.2 mm可自愈的裂缝；无渗水、未贯通构筑物。对整个结构安全性、稳定性、耐久性无实质性影响的裂缝。
2. 评价及所需资料
（1）评价内容，属于上述裂缝分类两者其一的哪一类，从裂缝尺寸、渗水程度、总体安全稳定性、裂缝的自愈程度等进行评价。
（2）调查收集裂缝的材料与施工的相关信息，如水泥用量、砂石比、砂率、水灰比、外加剂、施工现场气温、湿度、天气状况、混凝土浇筑施工顺序、坍落度、模板过程中的拆模顺序与过程时间、养护时间与温度、入模温度、混凝土水化热温控、混凝土内外温度差值、施工缝设置、变形缝设置、防水层设置、裂缝可见长宽深度与发展方向趋势、裂缝产生时间、水分渗漏情况等。
三、 施工技术要点
通过大体积混凝土裂缝成因的分析我们知道，产生裂缝是无法完全杜绝的。如何在实际施工过程中采取有效措施，避免出现混凝土的有害裂缝，是保证大体积混凝土施工质量的关键。这需要我们深入掌握大体积混凝土裂缝产生的根源，通过工程现场实际的试验结果为依据，结合实际工程项目的施工现场情况进行总结。本文进行了如下几种情况的归纳。
1. 施工过程温控的有效措施，要真正实现信息化管控温度监测和管理，保证大体积混凝土内部温度与外表面温度差值小于 25℃。基准面与基底表面的温度之差须小于 20℃，应用热敏温度计由专人进行监控，随时调整保温措施与计划。大体积混凝土浇筑完毕后，应及时进行养护（12 h 内加以覆盖和浇水，普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于 14d；矿渣水泥，火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于 21d）。在达到混凝土养生的规定时间后方可进行模板的拆除，均匀的、在合理的温差变化和降温速度范围内降低大体积混凝土的温度。
2. 有效降低水化热，合理选择粗骨料，结合低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土进行大体积混凝土的施工。水泥的水化热是大体积混凝土温度升高的主要热量来源，根据施工现场周边材料分布实际情况，应尽量选取大粒径的优秀级配骨料，适当掺入减水剂和粉煤灰，以改善大体积混凝土的和易性与水灰比，从而降低构筑物整体的水泥用量。积极发挥工地实验室的作用，对大体积混凝土的施工阶段坍落度实时监控，做到每批运到施工现场的混凝土都有专门的技术人员进行坍落度试验并记录。
3. 进行科学专业的施工组织设计，合理安排施工工序。混凝土浇筑应逐层按时浇筑，匀速进行，保证大体积混凝土构件浇筑完毕后及时进行土方回填。要避免结构物暴露在外面骤然降温，须在大体积混凝土浇筑后及时进行混凝土的保温保湿措施，平缓降温，充分发挥混凝土的徐变特质，减低温度应力。
4. 降低混凝土入模温度，合理选择外加剂，掺入缓凝型减水剂。大体积混凝土构件入模时要加强周围的通风，以利于模版内部热量的散发。选择适宜的天气进行大体积混凝土浇筑，高温气候下或冰冻期不适合进行大体积混凝土的浇筑施工。夏季采用温度较低的地下水搅拌混凝土，同时对于骨料进行遮阳、洒水降温。运输及浇筑过程中也须采用遮阳保护、洒水降温等措施，以降低混凝土拌和物的入模温度。
5. 结合结构受力特点实施材料控制措施。在大体积混凝土基础与垫层之间设置滑动层，施工时采用刷热沥青作为滑动层，以消除嵌固作用，释放约束应力。
6. 提高混凝土的抗拉强度，避免用砂、石含泥量过大的建筑材料，否则不仅增加了混凝土的收缩，而且降低了混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量（石子含泥量控制在小于 1%，中砂含泥量控制在小于 2%）；采取二次投料与振捣法，浇筑后，及时排除表面积水和最上层的含粉煤灰较大的一层砂浆；加强早期养护，提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量；在大体积混凝土构件的基础表面及内部设置必要的温度配筋以改善应力分布，防止裂缝的出现。
7. 后浇缝的留置与处理。在大体积混凝土施工中，合理的分缝分块，不仅可以减轻约束作用，缩小约束范围，同时也可利用浇筑块的层面进行散热，降低混凝土内部的温度。另外，也可满足绑扎钢筋、预埋螺栓等工序的操作需要，但接缝的处理必须满足防止渗漏水的要求。 后浇缝的设置和处理如设计无规定时，其间距一般为 20～30m，缝宽 1m，可在后浇缝形成 40d 后封闭，冬期可适当延长。封闭前，应仔细凿毛，并将钢筋按设计要求连接好，再用比原设计砼强度提高一级补偿的收缩混凝土（亦可在普通混凝土中掺入膨胀剂）将缝灌密实。
四、 结语
综上所述，当大体积混凝土构件发生形变时，其结构与结构之间、结构内部之间，都会形成一股不利的有害作用力，它们之间相互影响、相互约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形，主要是温差和收缩产生，其约束也主要是以外部约束为主。
在实际工民建施工过程中，在大体积混凝土施工技术中，混凝土制作应有预防措施，防止有害裂缝的出现。在大体积混凝土产生裂缝病害后，工作人员要认真进行处理，采取有效措施清除有害裂缝，保证混凝土结构的安全性、稳定性与耐久性。
参考文献
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[2]杨嗣信，余志成，侯君伟.混凝土工程现场施工实用手册[M].北京：人民交通出版社，2006（09）.
[3]北京土木建筑学会.混凝土工程现场施工处理方法与技巧[M].北京：机械工业出版社，2009（05）