对大体积混凝土施工质量控制的探讨

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　　摘要:大体积混凝土由于多种因素的影响,若措施不当,很容易出现裂缝。文章就大体积混凝土施工质量控制问题进行分析,并提出优化大体积混凝土施工过程的措施。
　　关键词:大体积混凝土;裂缝;质量控制
　　中图分类号:TV544+.91 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)023(C)-0097-01
　　
　　随着大型工业设施和高层建筑的增多,使得混凝土浇筑量越来越大。国内通常把结构厚度大于1m的称为大体积混凝土。大体积混凝土承受的荷载巨大,结构整体性要求高,如大型设备基础、高层建筑基础底板等。一般要求混凝土整体浇筑,不留施工缝。而大体积混凝土由于多种因素的影响,若措施不当,很容易出现裂缝。在混凝土浇筑早期,受水泥水化热的影响,产生较大的温度应力,易产生有害的温度裂缝,影响混凝土的强度,影响钢筋混凝上的耐久性和适用性。大量的科学实验和研究表明,结构物的裂缝是不可避免的,重要的是如何来控制裂缝的宽度。下面笔者就大体积混凝土施工质量控制问题进行分析。
　　一、大体积混凝土施工存在的主要问题
　　阳春市某酒店工程,周边原有建筑密集,场地狭小。主楼地上12层,裙房地上3层,均设2层地下室。建筑面积26570m2,框架剪力墙结构。工程采用上翻式承台、地梁的筏板基础,底板厚900mm,承台地梁高1800mm。平面形状近似为矩形,长54m×宽33m,主楼与裙房间设一条宽800mm后浇带。基础地下室混凝土强度等级C40,抗渗等级S8,基础底板混凝土约3000m3。
　　在施工的过程中,发现该工程存在以下问题
　　(一)泌水现象:由于混凝土分层分段浇筑,使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长,各分层之间产生泌水层,导致混凝土层间粘结力降低。(二)干燥收缩裂缝:混凝土硬化后,内部的游离水会由表及里逐渐蒸发,导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下,收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。(三)温度裂缝:水泥水化过程中产生大量的热量,每克水泥放出502J的热量,如果以水泥用量350―550kg/m3计算,每m3混凝土将放出17500―27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升高,在浇筑温度的基础上,通常升高35℃左右,如果浇筑温度为28℃,则混凝土内部温度将达到63℃左右。如没有降温措施或浇筑温度过高,混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3―5d,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以混凝土中心温度高,表面温度低,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力,当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时,就会产生裂缝。初期出现的裂缝很细,随着时间的发展而继续扩大,甚至达到贯穿的情况。(四)施工冷缝:因大体积混凝土的混凝土浇筑量大,在分层浇筑中,前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前,遇到了停电、停水及其他恶劣气候条件等因素的影响,致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
　　二、优化大体积混凝土施工过程的措施
　　针对以上问题,可采取以下措施:
　　(一)原材料和混凝土施工配合比优化。(1)水泥:应选用水化热较低,后期强度高,质量稳定的水泥。同时减少水泥用量是减少水泥水化热和降低内外温差的重要办法,实践表明,如果充分利用混凝土的后期强度,则可使每m3混凝土的水泥用量减少40―70kg左右,混凝土温度相应降低4℃―7℃,因此应将水泥用量控制在450kg/m3以下。(2)细集料:宜采用级配良好的中粗砂。根据工程实际经验细度模数宜控制在2.4―2.8之间。(3)粗集料:要优先选用天然连续级配的粗集料,使混凝土具有较好的可泵性。(4)掺加掺和料:应用添加粉煤灰技术。根据工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且粉煤灰有润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,并且能提高混凝土的可泵性。但是对早期抗裂要求较高的混凝土,粉煤灰掺量不宜太多,宜在10%―15%。(5)掺加外加剂:外加剂的掺量、品种对混凝土水化速度有很大的影响。根据混凝土的要求和特点不同,可采用减水剂、缓凝剂、防水剂、膨胀剂等其中的一种或多种的混合剂。(二)合理组织劳动力及机械设备。施工时应明确分工,责任到人。如浇筑采用泵送时,一般需采用塔吊配合施工,以免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝。(三)采用切实可行的混凝土浇筑方案。为保证混凝土浇筑质量,根据大体积混凝土泵送时自然的特点,一般采用“分段定点,一个坡度,层层浇筑,一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑间歇时间不超过混凝土初凝时间,确保各浇筑界面处的结合。(四)混凝土养护。为防止混凝土内外温差过大,混凝土的养护应根据当时的施工情况和环境气温采取相应的措施。夏季混凝土的养护可采用蓄水法,或覆盖草帘、塑料膜、水膜等方法。冬季混凝土的养护可采用“夹心式”保温措施,即一层塑料薄膜+两层草垫+一层塑料薄膜,同时用塑料薄膜加草垫密封混凝土侧模,外围可用跳板或彩条布围实保温。养护期间应随时向草垫中添加热水以保证一定温湿度,夜间低温期间可以用碘钨灯升温。如果施工现场环境温度比较极端的话,可采用在内部布置预埋循环冷却水管或贯通块体的大口径垂直换热水管等方法进行降温。
　　结束语:该酒店工程完成后,基础大体积混凝土表面均无明显裂缝出现,达到了预期目的。
　　综上所述,在大体积混凝土施工过程中,为了保证混凝土施工质量,在优化原材料和施工配合比、采用切实可行的混凝土浇筑方案、在混凝土养护和测温等方面采取有效技术措施,坚持管理,完全可以让温度裂缝、施工裂缝等质量通病得到有效的控制。
　　作者单位:阳春市第四建筑工程公司
　　
　　参考文献:
　　[1]文德安.大体积混凝土施工质量控制措施研究[J].中国高新技术企业,2009,(5).
　　[2]张剑.浅谈大体积混凝土裂缝控制.科技信息(科学教研),2008,(9).

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