大体积混凝土施工管理浅谈

　　【摘要】随着经济的发展,建筑技术的应用，建筑规模扩大，大型现代化技术设施及构筑物不断增多，大体积混凝土逐渐成为构成大型设施和构筑物主体的重要组成部分。文中阐述了施工过程中技术管理要点，具有一定的参考价值。
　　【关键词】大体积；混凝土；裂缝；浇筑捣实
　　一、什么是大体积混凝土
　　大体积混凝土具有形体庞大、混凝土数量较多、工程条件复杂、施工技术和质量要求较高等特点。除了必须具有足够的强度、刚度和稳定性以外，还应满足结构物的整体性和耐久性等方面的特殊要求。如何防止大体积混凝土因水泥水化热引起的温度裂缝，一直是工程技术界长期关心和共同研究的重要课题。到底混凝土块体多大，才能称为大体积混凝土呢？目前为止很难下一个确切的定义。日本建筑学会标准(JASS5)的定义是“结构断面最小尺寸在80cm以上；水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差，预计超过25摄氏度的混凝土，称为大体积混凝土”。
　　二、如何进行施工管理
　　1、温度裂缝
　　建筑工程的大体积混凝土与水利水电工程一样，在施工阶段都存在着一个温度应力及温升控制的问题，但它们之间也有些差别和不同点，决定了在技术措施和施工方法上有所差异。
　　大体积混凝土浇注最突出的质量问题是容易出现温度裂缝，是大体积混凝土的水泥水化热不易散发，造成混凝土体各部分的温度不一致，出现温度差，导致混凝土体内的温度应力，从而在受拉温度应力作用下，混凝土开裂。大体积混凝土裂缝的防止涉及到结构计算和设计、结构构造措施、混凝土材料以及施工工艺各方面的综合技术。在结构计算和设计中，可增加抗裂钢筋；采用低水化热水泥，减少单方混凝土水泥用量；可先将材料预冷，尽早拆模及采用钢模，以及在混凝土内设置冷水管以吸收热量等。大体积混凝土，灌注之后由于水化放热，内部温度很高，如无妥当散热措施，易形成裂缝。初期出现的裂缝很细，须用放大镜观察，如末及时处理消除，将继续扩大。采用蒸气养护及冬季施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外冷热不匀，亦易发生温度裂缝。混凝土的收缩裂缝和养生期温度裂缝，在其养生结束后逐渐稳定，不再发展。混凝土在养生后期虽然强度增大，在不利的工作条件下，也会产生温度裂缝。
　　2、混凝土浇筑捣实
　　混凝土入模后，由于混凝土内部间的摩擦力、水泥净浆的粘结力、拌合物与模板之间的摩擦力，使混凝土处于不稳定的平衡状态，其内部是硫松的。空洞与气泡含量约占混凝土体积的5％一20％。而混凝土强度、抗冻性、抗渗性以及耐久性等系列性质，与混凝土的密实度有关，在混凝土浇筑后，采取适当的方法对其进行捣实，以保证其密实度。捣实分人工捣实和机械捣实两种方法。人工捣实是用插钎或捣锤等工具的冲击力来使混凝土密实成型，生产效率低，施工效果差；机械捣实是将振动器的振动力传给混凝土，使之发生强迫振动而密实成型，它效率高、质量好。按其工作方式不同可分为表面振动器、内部振动器、外部振动器和振动台等，如图4—34所示。这些振动器是通过偏心轴或偏心块的高速旋转，使振动器因离心力作用而振动。由于振动器的高频振动，水泥浆的凝胶结构被破坏，从而降低了水泥浆的粘结力和骨料之间的摩擦力，提高混凝土拌合物的流动性，使之能很好地填满棋板内部，并获得较高的密实度。
　　为保证浇捣成功，除要求混凝土密实外，还必须解决两大关键技术问题：一是混凝土内部层与层之间结合良好不出现冷缝，这主要在混凝土的供应和浇捣中进行控制；二是必须降低大体积混凝土内部的水化热，防止由于内外温差过高及混凝土的收缩造成底板结构开裂，即产生有害裂缝，这主要依靠混凝土的配比和保温来控制。其措施如下：温度和抗裂计算，根据混凝土配合比、环境温度、结构情况等进行大体积混凝土的温度计算和抗裂安全度计算。
　　3、质量控制
　　控制大体积混凝土质量主要因素是水灰比和胶凝材料的总用量．对于外部混凝土为了保证较高的耐久性，在一般情况下，水灰比不宜大于0.55，最低水泥用量不宜低于200kg／m，必要时可适当提高。对于内部混凝土，主要是为了保证较好的施工和易性和均匀性以及控制水化热不易过高，在一般情况下，水灰比不宜大于0.70，使用外加剂后要适当减小，最低水泥用量不宜低于160kg／m。选择骨料级配大体包括三个方面，适当扩大石子的最大粒径，选择石子最优级配，改善砂子级配合理选用砂率。大体积混凝土的石子最大粒径一般在80—150mm范围内。石子的级配应以连续级配为主。砂子的细度模量控制在2．75左右或更大的粗砂。选用最优砂率时，应在混凝土和易性满足施工要求的条件下，以用水量最小为原则。在大体积混凝土中可适量埋入块石，可以减少热源和混凝土的体积变形，加大混凝土的容重和导热系数，有助于散热．但埋块石后，混凝土的抗拉强度和抗渗性一般会有所降低，因此，在与基岩相连处及大体积混凝土靠外部不宜埋石．
　　4、混凝土的养护
　　创造一个具有一定温度和湿度的环境，使混凝土凝结硬化，逐渐达到设计要求的强度。最常用的养护方法是对混凝土试块的标准条件下的养护，对预制构件的蒸气养护，对一般现浇钢筋混凝土结构的自然养护等。在常温下用适当的材料覆盖混凝土，并适当浇水，使混凝土在规定的时间内，保持足够的湿润。养护初期水泥水化作用进行较快，浇水次数要多；气温高时应增加浇水次数。对大面积结构可用蓄水养护和塑料薄膜养护。大面积结构采用蓄水养护，混凝土达到一定强度后注水养护。塑料薄膜养护是将塑料溶液喷涂在已凝结的混凝土表面上，挥发后，形成一层薄膜，使混凝土表面与空气隔绝，混凝土中的水分不再蒸发，内部保持湿润状态。养护达到两个目的：减少混凝土表面的热扩散，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；延长散热时间，充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛特性，使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。
　　刚浇筑不久的混凝土，尚处于凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝；在潮湿条件下，可使水泥的水化作用顺利进行，能提高混凝土的极限拉伸强度。
　　5、外加剂的作用
　　由于大体积混凝土结构物断面较厚，都要采用分层浇灌、捣实，为了保证混凝土上下层之间在初凝前结合好，不致产生冷缝，要求混凝土具有较强的缓凝性。水泥在水化过程中要放出一定的水化热，而混凝土又是热的不良导体，这些水化热聚集在结构物内部不易散失。通过实测，水泥水化热引起的温升，在水利工程中一殷为15—25摄氏度，而在建筑工程中一般为20—30摄氏度，甚至更高。水泥水化热引起的绝热温升，是与单位混凝土体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期按指数关系增长，一般在10—12d接近于最终绝热升温。
　　在大体积混凝土施工中,通过温度的控制，施工工艺的改进及加强技术管理,加强混凝土养护,裂缝可以减少和控制。.
　　参考文献；
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