浅析大体积混凝土浇筑施工

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【摘要】随着我国社会经济的又好又快发展，房地产的繁荣及建筑市场规模不断扩大。钢筋混凝土基础很多是大体积混凝土，大体积混凝土浇筑施工质量的好坏对结构有很大的影响，因此本文特对大体积混凝土施工进行研究分析，采取预防措施从根本上保证大体积混凝土浇筑质量。

【关键词】大体积混凝土；混凝土原材料；混凝土养护；混凝土测温

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言：通常对大体积混凝土定义是指混凝土结构物实体最小尺寸大于或等于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称为大体积混凝土，根据多年的工地现场施工经验，结合工程实际情况来分析大体积混凝土的施工，由于大体积混凝土在硬化初期，水泥水化热大量积聚，使混凝土中心温度迅速上升，而混凝土表面和周围温度受外界气温影响，即使在夏季，混凝土表面温度仍然较低，这就形成内外温差，中间产生压应力，表面形成拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉极限强度时，就产生温度裂缝和干缩裂缝。混凝土体的开裂将不同程度地降低结构体的防水性、抗渗性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性，对结构的使用寿命产生严重的危害。为此，在施工中必须采取有效的技术措施控制裂缝，特别注意避免贯穿性裂缝的出现，以确保工程质量。

1、大体积混凝土的质量控制

1.1材料方面

（1）水泥的品种强度等级、混凝土外加剂等都会对混凝土的性能产生较大的影响，大体积混凝土建议选用矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥，该类水泥产品质量稳定，水化热较低富余强度较高。

（2）细集料选用天然河砂，M=2.3～2.7，含泥量小于0.3%，；粗集料选用不具活性的碎石，直径5～40mm级配合理，含泥量小于0.4%，压碎值指标4.5%，尽量杜绝针片状石材。

（3）混凝土外加剂应选用具有防渗、抗裂、微膨胀作用的UEA、SKY等高性能外加剂，对大体积混凝土尤为适用。

（4）粉煤灰可选用Ⅰ、II级粉煤灰，细度9%，需水量95%，烧失量1.3%；也可以选择矿渣微粉，俗称矿粉。

1.2大体积混凝土配合比设计

为了尽可能地减少水泥用量，降低水热化，防止混凝土产生裂缝，采用“双掺”技术，即超量掺加粉煤灰，掺加UEA、SKY型（防裂、防渗）等高性能外加剂的技术。经商品混凝土搅拌站试验室多次试验，最终选出最佳施工配合比，大体积混凝土的流动性、粘聚性及保水性一定要好，考虑到混凝土运输中坍落度损失值一般为25mm以内，建议大体积混凝土坍落度控制为140―180mm。水灰比控制在0.5左右，每立方混凝土水泥用量不小于300 kg。另外，大体积混凝土配合比的设计除应符合工程设计所规定的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求外，尚应符合大体积混凝土施工工艺特性的要求，并应符合合理使用材料、减少水泥用量、降低混凝土绝热温升值的要求。在确定混凝土配合比时，应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等，提出混凝土制备时粗细骨料和拌合用水及入模温度控制的技术措施。如降低拌合水温度（拌合水中加冰屑或用地下水）；骨料用水冲洗降温，避免暴晒等。在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验；必要时其配合比设计应当通过试泵送验证。为了确保大体积混凝土的质量商品混凝土搅拌站要严格按照施工配合比进行施工，材料用量一定要准确，加强管理确保混凝土的质量满足设计及规范要求。

2、大体积混凝土施工工艺

2.1大体积混凝土分层浇筑施工

大体积混凝土施工浇筑前要从大局出发，从施工组织、施工方法、人员配备、机械设备布置、泵管设置、浇筑顺序、混凝土原材料、混凝土测温控制、混凝土养护等等方面进行考虑，要技术负责人牵头制定详细的实施计划，确保精心组织、科学施工，从而保证大体积混凝土浇筑质量。大体积混凝土浇筑方法有分段分层法、斜面分层法，其根本就是分层浇筑施工， 大体积混凝土施工应先先浇筑深坑部位（电梯井、集水井）的混凝土，后浇筑其余部位混凝土，为保证较好的散热性，每层厚度500mm左右，上一层浇筑在下一层初凝前进行，振动棒插入下一层混凝土50mm以上，每一插点振动时间约为10s，振动棒要求快插慢拔，以混凝土不下沉，无上升气泡为准。

2.2大体积混凝土必须采用二次振捣

大体积混凝土必须采用二次振捣工艺有利于消除混凝土表面裂缝，混凝土浇筑后即进行第一次振捣，在经试验确定的初凝前1h进行第二次振捣，采用混凝土贯入阻力仪检测混凝土的初凝时间为多少小时，一般混凝土的初凝时间为4―5个小时，根据检测数据确定混凝土第二次振捣时间，在施工的过程中应防止过振、漏振、欠振，防止因石子下沉而形成分层，从而影响混凝土质量。二次振捣使水分和砂浆重新拌和，排除混凝土因泌水在粗集料、水平钢筋下部汇聚水分，从而产生空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂缝，恢复混凝土的均质性，增强了密实性和抗渗性。根据工程实践证明，二次振捣可使混凝土28d抗压强度提高15%以上。

2.3大体积混凝土养护

养护对于控制大体积混凝土的内外温差、防止产生裂缝、确保混凝土质量起到十分关键的作用。大体积混凝土的养护方法，主要采用保温和保湿相结合的方法。混凝土养护的持续时间不得少于14d，应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润。

（1）在混凝土成型后经二次振捣和不少于二次抹压后进行保温，时间在浇筑完毕的10h内，先滚刷混凝土养护剂，后用塑料薄膜覆盖严密，覆盖时两塑料薄膜相交处迭压80mm左右，并预防塑料薄膜被风吹起，始终保持塑料薄膜内有凝结水，以免产生塑性收缩，形成表面裂缝。

（2）为使刚浇筑不久的混凝土始终处在适宜的潮湿条件下，防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，我们采用分两个阶段保湿养护：第一阶段是喷水养护，在混凝土初凝后，混凝土表面出现裂缝之前进行，（个别板块在混凝土初凝前表面出现裂缝，这时派工人用木抹子用力拍打裂缝处，抹平已出现的裂缝）。大体积混凝土最好采用喷雾器进行喷洒，让水形成雾状小水滴落到混凝土表面，这时的用水量尽量少，以能确保湿度为当，要勤喷、匀喷，不得使混凝土表面干燥。第二阶段是淋水养护，在终凝之后进行，其作用主要是防止再次出现裂缝。 保湿的主要目的是减少混凝土表面的热扩散，减少与混凝土中心的温度梯度。混凝土的保温措施，同时也起到了保湿作用，保温对预防混凝土开裂发挥了重要作用。混凝土的保温与保湿养护方法是相辅相成的，对混凝土强度的保障起到了极大的作用。

3、大体积混凝土测温方案及现场温度监测

3.1测温方案

根据大体积混凝土浇筑面积和厚度，一般情况下纵横方向每2米设置一个测温管，从高度上考虑在混凝土厚度的1/3、1/2和2/3处分别设置，用来比较混凝土内部温度场的变化，反映了不同点的温度。

3.2 测温频率

从混凝土浇筑后8h开始测温，升温阶段（1～3d）每4h测一次，同时测大气温度；降温阶段（4～14d）每6h测一次。

某筏板大体积混凝土基础施工时天气平均气温分别为34.7℃―36.6℃之间，大体积混凝土在这样的温度下，不久就发生水化热温升，70h内平均温升速度为0.5℃/h，采取措施后，内外温差为24.8℃，峰值后内部温度开始回落，4～7d内降温速度很快。 8～14d降温速度逐渐缓慢，15d后混凝土内外温度基本相同，此时混凝土中心温度降到28℃，因工程急需下道施工工序，测温工作告一段落，但混凝土仍在潮湿环境中继续养护。

依据规范，大体积混凝土内外温度差控制在25℃以内有较大难度，一般工程很难做到，根据大体积混凝土测温结果显示，混凝土内外部分温差超过25℃，在混凝土上加盖一层湿麻袋并且间隔浇水，保持湿润，并未出现裂缝。

4、结束语

总之，大体积混凝土的配制和施工是一项系统工程，涉及到预拌混凝土材料的采购、试验、生产、运输及现场泵送、施工、养护等诸多方面，故此，大体积混凝土施工浇筑前要从大局出发，从施工组织、施工方法、人员配备、机械设备布置、泵管设置、混凝土浇筑顺序、混凝土原材料、混凝土测温控制、混凝土养护等等方面进行考虑，要技术负责人牵头制定详细的实施计划，确保精心组织、科学施工，要做到事前有计划、事中有跟踪、事后有结论，加强施工管理及人员跟踪检查，防止大体积混凝土裂缝及质量缺陷的发生，从而保证大体积混凝土浇筑质量。

参考文献：

[1] 姚建国.大体积混凝土施工[J].江苏建设,2009,(03):46.

[2] 王子明.大体积混凝土施工[J].武汉理工大学学报（自然科学版）,2007,23(4):994-995.

王建奇 （ 男1976年5月中级工程师）