淺談大體積混凝土的施工工藝

1、淺談大體積混凝土的施工工藝摘要：隨著建筑施工技術(shù)飛速發(fā)展，現(xiàn)代建筑中經(jīng)常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等，其主要特點是體積大，表面小，水泥水化熱釋放較集中，內(nèi)部溫升較快。當混凝土內(nèi)外溫差較大時，會產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用，所以必須從根本上加以分析，來保證施工的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：大體積混凝土 施工工藝 配合比 溫控前言 大體積混凝土結(jié)構(gòu)是指現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的幾何尺寸較大，且必須采用技術(shù)措施以避免水泥水化熱及體積變化引起裂縫的結(jié)構(gòu)。目前，隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，為了充分利用有限的土地資源，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用已日漸廣泛，對建筑施工技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。隨著建筑高度越來越高

2、，高層建筑底板厚度越來越厚，在工程施工中，底板由于溫度應(yīng)力極易產(chǎn)生裂縫，為此，應(yīng)采取有效措施防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。在這樣的情況下，由于大體積混凝土在施工灌注時采取階梯式的平面和跑道式的灌注方法，可有效地降低大體積混凝土的升溫，克服了混凝土中產(chǎn)生的冷縫現(xiàn)象。因此，本文將重點談?wù)劯邔咏ㄖ篌w積混凝土施工工藝。 一、大體積混凝土的配合比設(shè)計 1.1 水泥的選用：應(yīng)盡量選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水泥，優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。 1.2 粗細骨料：粗骨料宜采用連續(xù)級配，細骨料宜采用中砂。大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落

3、度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量，以降低單方混凝土的水泥用量。 1.3 減水劑：為滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求，宜在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑。除加入減水劑外，有些混凝土還要根據(jù)需要加入其他外加劑，如引氣劑、膨脹劑、泵送劑等。 1.4 除以上3點外，還要適當降低原材料的溫度。 二、大體積混凝土的澆筑與振搗 澆筑方案，除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響，常采用的方法有以下幾種： 2.1 全面分層。即在第一層全面澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時應(yīng)使第一

4、層混凝土還未初凝，如此逐層連續(xù)澆筑，直至完工為止。這種方案適用于結(jié)構(gòu)平面尺寸不太大，施工時從短邊開始，沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。 2.2 分段分層。混凝土澆筑時，先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數(shù)較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少，結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程。 2.3 斜面分層。要求斜面坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)長度大大超過厚度3倍的情況?；炷翉臐仓酉露碎_始，逐漸上移?；炷恋恼駬v也要適應(yīng)斜面

5、分層澆筑工藝，一般在每個斜面層的上、下各布置一道振動器。上面的一道布置在混凝土卸料處，保證上部混凝土的搗實。下面一道振動器布置在近坡腳處，確保下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑的向前推進，震動器也相應(yīng)跟上。 三、混凝土的溫控措施 3.1 水化熱溫升控制措施 混凝土升溫時間較短，根據(jù)工程實踐，一般在澆筑后的二至三天內(nèi)，混凝土彈性模量低、基本處于塑性與彈塑性狀態(tài)，約束應(yīng)力很低。當水化熱溫升至峰值后，水化熱能耗盡，繼續(xù)散熱引起溫度下降，隨著時間逐漸衰減，延續(xù)10余天至30余天。作為工程預(yù)控指標，可采取保溫與降溫措施的有：1）采用冰水配制混凝土，或混凝土廠址配置有深水井，采用冰涼的井水配置；2）粗細骨料均

6、搭設(shè)遮陽棚，避免日光曝曬；3）選用低水化熱的P.O.普硅水泥，并利用摻合料減少水泥單方用量。 3.2 混凝土拆模時，混凝土的溫差不超過20。其溫差應(yīng)包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。 3.3 采用內(nèi)部降溫法降低混凝土內(nèi)外溫差。內(nèi)部降溫法是在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時就開始進行，還有常見的投毛石法，均可有效控制因混凝土內(nèi)外溫差而引起的混凝土開裂。 3.4 保溫法是在結(jié)構(gòu)外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料（如草袋、鋸木、濕砂等），在緩慢的散熱過程中，使混凝土獲得必要的強度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20。 四、施工注意事項 4.1

7、 大體積混凝土澆筑完畢后，由于水泥水化熱作用所放出的熱量使混凝土內(nèi)部的溫度不斷上升，混凝土表面和內(nèi)部溫差很大，表面與內(nèi)部混凝土收縮不一致，產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而混凝土的早期抗拉強度和彈性模量很低，因此極易出現(xiàn)混凝土的表面裂縫。復(fù)季要采取降溫措施，冬季要保溫，減少混凝土內(nèi)外溫差。在原有厚大的老混凝土或巖石地基上澆筑大體積混凝土基礎(chǔ)墻體時，必須設(shè)置隔離措施，避免產(chǎn)生收縮縫又稱外約束裂縫。 4.2 處理水化熱的措施 采用水化熱較低的水泥（如礦渣硅鹽水泥），并且要儲備足夠數(shù)量的同一品種水泥。 在保證混凝土等級的前提下，使用適當?shù)木從郎p水劑，減少水泥用量，降低水灰比，以減少水化熱。 采用石子澆水、攪拌水中

8、加冰塊降溫等辦法，降低混凝土入摸溫度。如果在熱天澆筑混凝土時，宜設(shè)置簡易遮陽裝置。 選用級配良好的骨料，并嚴格控制砂、石子的含泥量，降低水灰比，加強振搗，以提高混凝土的密實性和抗拉強度。 分層澆筑混凝土，每層厚度不宜大于300mm，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布較均勻，同時也便于振搗密實。上層混凝土覆蓋要在下要在下層混凝土初凝之前進行。 預(yù)埋冷卻水管，用循環(huán)水降低混凝土溫度，進行人工導(dǎo)熱。 在巖石地基或厚大的老混凝土層上澆筑大體積混凝土時，可在巖石地基或老混凝土層上澆瀝青膠并撒鋪5mm厚砂子， 或鋪二層瀝青油氈紙，以消除或減少約束作用。 4.3 產(chǎn)品保護 大體積混凝土澆筑后，必須進行監(jiān)測，專人檢

9、測表面溫度與結(jié)構(gòu)中心溫度，測溫時間不少于14天，前7天每隔4小時測溫一次， 后7天每隔8小時測溫一次，測溫過程中如發(fā)現(xiàn)溫差大于25C時（ 重要結(jié)構(gòu)20C）要采取有效措施，如覆蓋保溫等，當溫差少于25C時， 可停止測溫。 大體積混凝土澆筑時，易使鋼筋產(chǎn)生位移，因此澆筑混凝土過程中應(yīng)隨時復(fù)核鋼筋的位置，并采取措施，以保證位置正確。 混凝土初凝后即覆蓋濕潤的麻包袋。 混凝土養(yǎng)護不少于14天后，才允許下一工序施工。 五、結(jié)束語 綜上所述，高層建筑大體積混凝土施工中，應(yīng)控制好其對原材料的要求，選擇適宜的水泥、粗細骨料、粉煤灰及外加劑，并在此基礎(chǔ)上，采用科學的施工措施，嚴格控制好混凝土的澆筑溫度，加強混凝土的養(yǎng)護等。只要這樣，才能防止高層建筑大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，并可保證工程的施工質(zhì)量。大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)與措施直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能，如何采取更好的方法來降低混凝土的水化熱，摻和料的用量該如何控制，混凝土原材料的溫度是否可以再降低？這些都有待于在施工實踐中進一步積累經(jīng)驗，采取有效措施，使大體積混凝土澆筑中出現(xiàn)的開裂問題能得到更好的解決。 參考文獻 【1】 盧云峰.高層建筑地下室鋼筋混凝土裂縫的成因和控制.中國科技博覽,2009(32):31