基于大体积混凝土施工技术综述
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【摘要】现代建筑中会经常涉及到大体积混凝土的施工，由于大体积混凝土水泥水化热释放比较集中，混凝土内外温差较大，从而易产生温度裂缝，影响工程质量。要控制好大体积混凝土的工程质量，须从施工材料的选配开始，充分做好准备工作，抓好浇筑现场的施工管理，同时浇筑后的养护工作也是保证大体积混凝土施工质量十分关键的工作。本文是个人的一些见解，以供同行参考借鉴。
【关键词】大体积混凝土；施工；温度；养护
前言
随着科技和现代文明的进步，高层建筑物、高耸结构及大型设备基础大量的出现，大体积混凝土已被广泛采用。而大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂等特点，因此掌握大体积混凝土的施工技术要求，了解大体积混凝土中温度变化所引起的应力状态对结构的影响，掌握温度应力的变化规律尤其重要。
1 材料的选配分析
如果浇筑大体积混凝土用水化热较高的水泥，混凝土内外温差会非常大，从而极易引起温度应力裂缝，所以大体积混凝土工程应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。细骨料宜采用中粗砂，平均粒径应大于0.5mm，含泥比重不大于3%粒径较大的中粗砂可减少水和水泥用量，可减少水泥水化热和混凝土收缩。粗骨料宜采用连续级配，最好选用粒径5~25mm或5~40mm石子，减少混凝土的收缩性，含泥量不大于1%。提高混凝土和易性和抗压强度，同时可以减少用水量，从而减少水泥水化热，防止产生温度裂缝。在混凝土中掺加缓凝剂、减水剂等外加剂和粉煤灰、矿渣粉等掺合料，可以改善混凝土的性能，减少用水量和水泥用量，延长缓凝时间，提高混凝土的抗渗能力。减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。粉煤灰取代水泥的最大限量为25%，粉煤灰对减低水化热、改善混凝土和易性有利，但会降低早期极限抗拉值，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量最好控制在10%以内。
2 精心设计混凝土配合比
在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用低砂率、低坍落度、低水比，掺高效减水剂和高性能引气剂，高粉煤灰掺量的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热抗裂混凝土。按照国家相关技术要求进行混凝土配合比的设计，坍落度再满足泵送的条件下尽量选择小值，以减少收缩变形。粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量，不减少配合比中的水泥用量，按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。
3 控制混凝土入模温度分析
入模温度应控制在25度以下。如果气温较高，相应的措施有：在砂石堆场设置简易遮阳棚，必要时可采用向碎石洒水降温；在搅拌筒上搭设遮阳棚盖；在水平输送管道上铺草包喷水；保证水泥库通风良好，自来水可预先放入地下水池或水箱降温。
4 大体积混凝土的浇筑方法分析
在施工时选用分层浇注的方法有利于水泥水化热的散发，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层混凝土初凝前覆盖、捣实并结合紧密，避免出现纵向施工缝，注意振捣密实且停留时间不能过长，以免降低两次浇注混凝土的粘结。分层浇筑一般有三种方法，即全面分层法、分段分层法和斜面分层法。在浇筑施工时，根据结构大小、钢筋疏密、混凝土供应情况以及水化热等因素对这三种方法进行选择。待第一层完全浇筑完毕后，才回头浇筑第二层，如此按层逐次连续浇筑，直到完工，即为全面分层浇筑法。全面分层法适用于平面尺寸不是很大的结构，施工时宜从短边开始，沿长边推进。必要时也可以分成两段进行施工，从中间向两端或者从两端向中间同时进行混凝土浇筑施工。分段分层浇筑法是分段逐次连续分层浇筑的，即从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。当采用此法，这种浇筑法适用于单位时间内供应的混凝土较少的工程以及结构物厚度不是很大而面积或者长度较大的工程。斜面分层浇筑法的原则与平面分层基本是一样的，混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。斜面的角度视混凝土的坍落度而定，一般要小于45度，每层厚度不大于振动棒的有效振捣深度。斜面分层浇筑法适用于结构的长度远远超过厚度的情况。
5 大体积混凝土温度的测量分析研究
根据设计要求，对大体积混凝土进行温度检测
5.1 以集成温度传感器作为感温元件，埋设前应对感温元件作环氧树脂封闭。
5.2 应根据工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况，合理、经济地布设测温点，测绘测温布置图，按测温布置图进行测温线的预埋，预埋时测温管与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，保证测温端头不受潮。
5.3 每次测温后，应立即汇总整理混凝土内部温度与温差数值，提供给施工指挥部门，以指导现场的施工。
5.4 测温时发现混凝土内外温差超过25度或温度异常时，应及时通知技术部门和项目技术负责人，及时采取相应措施。
6 大体积混凝土的养护分析研究
对于控制大体积混凝土的工程质量，养护是十分关键的工作。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期。养护工作不仅要满足强度增长的需要，温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展养护时，应根据当时气候条件采取相应的措施，测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时，温差不超过20℃，当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不超过25℃.
6.1 若在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水以降低混凝土温度峰值并保持混凝土表面经常湿润，减少外界高温的倒罐，防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。但通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。
6.2 混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模，拆模后应立即覆盖保护。混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。这里的温差包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
6.3 对于体积庞大的混凝土可采用内部降温法来降低混凝土内外温差即在浇注时预先埋设弯管，然后浇注混凝土，浇注完毕后在管内冲如冷水，相隔一定时间后放掉管内的水，再注入新的冷水，如此反复，直到混凝土水化热基本结束。然后抽掉管子，用相同配合比的水泥填实。
6.4 当需要保温时，可在结构物外露的混凝土表面上以及模板外侧覆盖保温材料。一般可采用先一层塑料簿膜后二层草包作保温保湿养护。应迭缝。骑马铺放。新浇筑的混凝土水化速度比较快。盖上塑料薄膜后可进行保温保养。防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝。同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。在缓慢的散热过程中。使混凝土获得必要的强度。以控制混凝土的内外温差小于20℃表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。
6.5 还可在混凝土表层布设抗裂钢筋网片。以防止混凝土收缩时产生干裂。
7 结语
在大体积混凝土施工过程中，要特别注意防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。大体积混凝土主要用于连续性基础底板、箱型基础、大型设备基础、水利大坝等等。大体积混凝土的裂缝预防与控制是工程界普遍关注的一个重要课题。这就要求我们要充分做好施工的准备工作。精心选配原材料。在施工中采用合理的方法方案。精心做好浇筑后的养护工作。才能有效的防止裂缝的发生。从而保证工程的质量。
参考文献：
[1]《大体积混凝土温控与防裂》，彭立海等编。黄河水利出版社.2005.
[2]《大体积混凝土》，水利水电科学研究院结构材料研究所编著，水利电力出版社.
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