对大体积混凝土施工的探讨

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　　摘 要:大体积混凝土在框架、框剪结构的建筑工程中广泛应用。文章归纳了大体积混凝土的施工工艺，提出了防止大体积混凝土裂缝的主要措施，并对大体积混凝土施工中应注意的几个问题进行分析。
　　关键词:大体积混凝土 施工工艺 裂缝
　　
　　现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
　　
　　1 施工工艺
　　1.1 混凝土搅拌
　　1）根据施工方案的规定对原材料进行温度调节。
　　2）搅拌采用二次投料工艺，加料顺序为：先将水和水泥、掺合料、外加剂搅拌约1min成水泥浆，然后投入粗、细骨料搅拌均匀。
　　3）计量精度每工作班至少检查2次，计量控制在：外加剂±0.5%，水泥、掺合料、膨胀剂、水±1%，砂石±2%以内。
　　4）搅拌应符合所用机械说明中的规定时间，一般不少于90s，掺加膨胀剂的混凝土搅拌时间延长30s，以搅拌均匀为准，时间不宜过长。
　　1.2 混凝土的运输
　　1）运送混凝土的车辆应满足均匀、连续供应混凝土的需要。
　　2）必须有完善的调度系统和装备，根据施工情况指挥混凝土的搅拌与运送，减少停滞时间。
　　3）罐车在盛夏应有隔热覆盖措施。
　　1.3 混凝土浇筑
　　1)大体积混凝土宜采用斜面式薄层浇筑，利用自然流淌形成斜坡，并应采取有效措施防止混凝土将钢筋推离设计位置。
　　2）混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端推进，逐层上升。浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，避免产生冷缝，并将表面泌水及时排走。
　　3）局部厚度较大时先浇深部混凝土，2h～4h后再浇上部混凝土。
　　4）振捣混凝土应使用高频振动器，振动器的插点间距为倍振动器的作用半径，防止漏振。斜面推进时振动棒应在坡脚与坡顶处插振。
　　5）振动混凝土时，振动器应均匀地插拔，插入下层混凝土500mm左右，每点振动时间10s～15s，以混凝土泛浆不再溢出泡为准，不可过振。
　　1.4 混凝土的表面处理
　　1）处理程序：初凝前一次抹压→临时覆盖塑料膜→混凝土终凝前1h～2h掀膜二次抹压→覆膜。
　　2）混凝土表面泌水应及时引导集中排除。
　　3）混凝土表面浮浆较厚时，应在混凝土初凝前加入粒径为的石子浆，均匀撒布在混凝土表面，并用抹子轻20mm～40mm轻拍平。
　　4）四级以上风天或烈日下施工应有遮阳挡风措施。
　　5）当施工面积较大时可分段进行表面处理。
　　6）混凝土硬化后的表面塑性收缩裂缝可灌注水泥素浆刮平。
　　1.5 混凝土的养护与温控
　　1）大体积混凝土的养护以前多采用冷却法，而目前蓄热养护法正被许多工程技术人员所接受，效果也很理想。其原理是，在混凝土表面采取保温或加热措施，降低混凝土内外温差，其内外温差不宜大于，从而减小温度应力。
　　2）施工中应进行大体积混凝土的测温工作。大体积混凝土的测温工作主要是为了控制内外温差。测温点的布置应便于绘制测温变化梯度图，可布置在基础平面的对称轴和对角线上。测温点应设在混凝土结构厚度1/2，1/4和表面处，离钢筋的距离应大于30mm。
　　
　　2 防止大体积混凝土裂缝的主要措施
　　1）水泥应尽量选用水化热低和安定性好的水泥，在满足设计强度要求的前提下，尽量减少水泥用量。
　　2）配合比设计时，可利用混凝土的后期强度。由于高层建筑的施工周期长，荷载是逐步增加的，所以可以充分利用混凝土的后期强度，如f45，f60，f90取代f28的强度。这样可以减少一定的水泥用量，从而降低水泥的水化热。据测定，每增减10kg水泥，可使混凝土的温度升降1℃。
　　3）尽量选用连续级配的骨料配制混凝土，在保证可泵性的前提下，选用粒径较大的石子和粗砂，并控制石子的含泥量不超过1%，砂子的含泥量不超过2%。
　　4）掺加一定数量的减水剂或缓凝剂，以减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值期。
　　5）在混凝土中掺加少量的磨细粉煤灰，取代部分水泥，即可改善混凝土的可塑性和可泵性。
　　6）在可能的条件下，在混凝土中掺加一定数量的毛石，不但可以减少水泥用量，还可吸收混凝土中一定量的水化热，是防止混凝土产生裂缝的良好措施。
　　7）在拌和混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减小混凝土的温度应力。
　　8）采用分层分段法浇筑混凝土，分层有利于混凝土水化热的散失，还可采用二次振捣的方法增加混凝土的密实度，提高抗裂能力，使上下两层混凝土在初凝前结合良好；也可在下层混凝土的表面上预留沟槽，加强上下层混凝土的连接。
　　9）改善配筋。为保证每个浇筑层上下均有温度筋，可建议设计人员将分布筋作适当调整。温度筋宜分布细密，一般用Ф8钢筋，双向配筋，间距150mm，可以增强抵抗温度应力的能力。
　　10）设置后浇带。当大体积混凝土平面尺寸过大时，可以适当设置后浇带，以减小外约束力和温度应力；同时也有利于散热，降低混凝土的内部温度。
　　11）做好测温工作，控制混凝土的内部温度与表面温度，以及表面温度与环境温度之差不超过25℃。
　　
　　3 大体积混凝土施工中应注意的几个问题
　　3.1 泌水和浮浆问题
　　大体积混凝土施工，由于混凝土采取分层浇筑，上下层施工的间隔时间较长（一般为1.5h~3h，即控制在终凝前），因此各浇筑层易产生泌水层，采用泵送混凝土施工时，尤为严重。解决的办法是，可在结构四周侧模的底部开设排水孔，使多余的水分从孔中自然排走，或利用正式设计的集水坑或人为的“水潭”，将多余水分集中后用专门的软轴泵或隔膜泵抽水排出。对于墙体等竖向结构，可用调整配合比和坍落度的办法解决。
　　3.2 后浇带的留置与处理
　　大体积混凝土施工中，合理分缝分块，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，尚可满足绑扎钢筋、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。后浇带的设置和处理如设计无规定时，其间距一般为20m~30m，缝宽1m，可在后浇带形成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，再用补偿收缩混凝土（亦可在普通混凝土中掺入膨胀剂）将缝灌注密实。
　　3.3模板工程
　　大体积混凝土施工时，模板承受着混凝土的侧压力及振捣混凝土的振动力，因此，必须保证模板及支撑体系的可靠性，防止模板产生过大的变形。对于大体积混凝土的模板，不能完全套用一般常规方法进行配置，应根据实际受力情况，对模板、立柱、拉杆以及支撑系统的所有构件进行设计计算，并取足够的安全储备。由于大体积混凝土对模板的刚度要求高，在有条件时，宜优先使用钢模板。采用木模时，浇筑混凝土前应充分湿润，防止木模吸收混凝土表面水分后膨胀变形。
　　
　　参考文献
　　[1] 李继业，刘福胜．新型混凝土实用技术手册[M]北京：化工出版社， 2004．
　　[2] 徐定华，冯文元．混凝土材料实用指南[M]北京：中国建材工业出版? 社，2005．
　　[3]段峥．现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治.混凝土，2003.
　　[4]迟陪云．大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土，2001.

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