大體積混凝土施工技術(shù)管理淺談

1、大體積混凝土施工技術(shù)管理淺談?wù)涸谖覀兊氖┕ぶ校瑹o(wú)論是冶金工程還是民建過(guò)程，都會(huì)經(jīng)常遇到大體積混凝土。大體積混凝土由于施工體積厚大，散熱不易，由此帶來(lái)的是水泥水化作用所放出的熱量使混凝土內(nèi)部溫度逐漸升高，造成較大的內(nèi)外溫差，加之混凝土早期的抗拉強(qiáng)度低，彈性模量小，致使混凝土容易形成開(kāi)裂，影響工程質(zhì)量。本文結(jié)合工程實(shí)例分析了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、機(jī)理，并針對(duì)產(chǎn)生裂縫的原因提出了一些減少裂縫的有效措施，對(duì)指導(dǎo)類(lèi)似施工具有一定的實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：建筑工程 項(xiàng)目管理 大體積混凝土 新技術(shù)一、引言大體積混凝土在施工期間容易產(chǎn)生裂縫，按照裂縫深度的不同，可分為三種類(lèi)型，即表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂

2、縫。其中表面裂縫主要是溫度裂縫，危害較小，但影響外觀質(zhì)量。深層裂縫部分地切斷了鋼筋斷面，對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性產(chǎn)生了一定的危害。貫穿性裂縫的危害最大的。它是由表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終形成了貫穿裂縫。它主要是混凝土溫度應(yīng)力及固結(jié)后的收縮約束應(yīng)力超過(guò)混凝土相應(yīng)齡期的抗拉應(yīng)力而形成的。它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面，可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其危害是比較嚴(yán)重的?；炷廉a(chǎn)生裂縫是由混凝土力學(xué)特性決定的，也是混凝土結(jié)構(gòu)在形成過(guò)程中難于克服的缺陷之一。下面結(jié)合實(shí)例談?wù)劥篌w積混凝土施工防止產(chǎn)生裂縫的技術(shù)措施。二、工程概況2011年11月至2013年5月，河南濟(jì)源鋼鐵集團(tuán)公司為調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)煉鋼系統(tǒng)進(jìn)行了大規(guī)模的升級(jí)改造

3、，投資新建了2座120噸轉(zhuǎn)爐、3座精煉爐、1座混鐵爐，另外還有3條連鑄生產(chǎn)線(xiàn)（其中2條國(guó)產(chǎn)，1條從國(guó)外引進(jìn)）以及配套的輔助設(shè)施等。包括廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)等總建安工程量約5個(gè)億人民幣。土建施工期間，轉(zhuǎn)爐設(shè)備基礎(chǔ)的施工是個(gè)關(guān)鍵。轉(zhuǎn)爐設(shè)備單側(cè)基礎(chǔ)長(zhǎng)12米，寬6米，高8.5米，是典型的大體積混凝土施工。本工程混凝土全部采用商品混凝土泵送，設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C30。大體積混凝土在硬化期間，一方面由于水泥水化過(guò)程中將釋放出大量的水化熱，使構(gòu)件具有“熱脹”的特性，另一方面混凝土硬化時(shí)又具有“收縮”的特性，兩者相互作用會(huì)產(chǎn)生裂縫，所以，在混凝土澆筑的時(shí)候，我們要控制溫度方法來(lái)避免裂縫的產(chǎn)生。三、防止混凝土開(kāi)裂的溫控措施為有效控

4、制混凝土的水化熱，防止裂縫的產(chǎn)生，首先，配合比優(yōu)化、嚴(yán)格控制水泥用量及水灰比。由商混站根據(jù)設(shè)計(jì)要求，及施工時(shí)間段的實(shí)際情況，制定混凝土的配合比，盡可能的降低混凝土的單位用水量，減小水化熱，以控制混凝土的入模溫度。通過(guò)混凝土配合比設(shè)計(jì)與優(yōu)化，配制高性能混凝土，降低水泥用量，是降低混凝土水化熱、控制溫度應(yīng)力的重要和有效措施。我們對(duì)商品混凝土的原材料進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查及測(cè)控，因?yàn)闈仓炷恋臅r(shí)間正值高溫，我們對(duì)混凝土的入模溫度必須嚴(yán)格控制，混凝土澆筑前18天，我們派專(zhuān)人在商混站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、測(cè)溫，指揮對(duì)粗細(xì)骨料沖水，做到強(qiáng)制降溫。a、選擇低水化熱水泥：水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。質(zhì)量符合現(xiàn)行

5、水泥標(biāo)準(zhǔn)；考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過(guò)早期混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，通過(guò)摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗?jié)B能力。b、粗、細(xì)骨料：根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸、鋼筋密度、砼施工工藝、砼強(qiáng)度等級(jí)的要求來(lái)確定。粗骨料采用碎石，粒徑5-25mm。選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。細(xì)骨料采用中砂，

6、平均粒徑大于0.5mm。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時(shí)相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。c、水：自來(lái)水或不含有害物質(zhì)的潔凈水；d、外加劑：根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)要求，確定是否采用外加劑。外加劑須經(jīng)試驗(yàn)合格后，方可在工程上使用；e、粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對(duì)水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對(duì)混凝土抗?jié)B

7、抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10以?xún)?nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計(jì)算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。f、使用冷卻裝置降低內(nèi)部溫度?；炷翝仓?，在基礎(chǔ)鋼筋骨假內(nèi)埋設(shè)蛇形冷卻循環(huán)水管，這是本工程中采用的最主要也是最重要的技術(shù)措施之一?；炷烈粷仓昃烷_(kāi)始通水，用循環(huán)水冷卻新澆筑的混凝土，降低混凝土內(nèi)部溫度，保證混凝土內(nèi)外溫差25。然后，在混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)嚴(yán)格控制澆筑速度，一次澆筑混凝土不可過(guò)高、過(guò)厚，分層均勻澆筑，以保證溫度均勻上升。最后，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)期的溫度監(jiān)測(cè)，及時(shí)獲得混凝土升降溫、里外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度的實(shí)際情況，并合理制定溫控措施。溫度監(jiān)測(cè)方法如下：（1）

8、在混凝土內(nèi)（側(cè)面）預(yù)埋測(cè)溫鋼管，預(yù)埋深度分別為3000mm、2000mm、1000mm，均露出混凝土面100mm，鋼管底部以鋼板焊死，以防止混凝土進(jìn)入管內(nèi)；（2）配備專(zhuān)職測(cè)溫人員，按兩班考慮。對(duì)測(cè)溫人員要進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交底。測(cè)溫人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，按時(shí)按孔測(cè)溫，不得遺漏或弄虛作假。測(cè)溫記錄要填寫(xiě)清楚、整潔，換班時(shí)要進(jìn)行交底。（3）測(cè)溫工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每測(cè)一次，持續(xù)測(cè)溫及混凝土強(qiáng)度達(dá)到時(shí)間、強(qiáng)度，并經(jīng)技術(shù)部門(mén)同意后方可停止測(cè)溫。 （4）測(cè)溫時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部最高溫度與部門(mén)溫度之差達(dá)到25度或溫度異常，應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)部門(mén)和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，以便及時(shí)采取措施。（5）測(cè)溫由專(zhuān)人記錄，在開(kāi)始兩天時(shí)間每4個(gè)小時(shí)測(cè)

9、溫一次，做好記錄后對(duì)比分析是否正常及時(shí)向負(fù)責(zé)人匯報(bào)。三、混凝土澆筑施工根據(jù)轉(zhuǎn)爐設(shè)備基礎(chǔ)的實(shí)際情況，我們考慮采用全面分層澆筑方案，即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時(shí)應(yīng)使第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續(xù)澆筑，直至完工為止。除應(yīng)滿(mǎn)足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)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。大體積混凝上分層澆筑完畢后，應(yīng)在混凝上初凝之后終凝之前進(jìn)行一次振搗或進(jìn)行表面的抹壓，排除上表面的泌水，用木拍反復(fù)抹壓密實(shí)，消除最先出現(xiàn)的表面裂縫。四、混凝土養(yǎng)護(hù)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)特別重要，也非常關(guān)鍵，

10、要密切注意溫度觀測(cè)與控制。不僅要滿(mǎn)足強(qiáng)度增長(zhǎng)的需要，還應(yīng)通過(guò)人工的溫度控制（通冷卻循環(huán)水降溫），防止因溫度變形引起混凝土的開(kāi)裂。養(yǎng)護(hù)過(guò)程注意保濕處理。混凝土澆筑完畢后，加蓋兩層塑料薄膜，上面覆蓋麻袋，并澆水降溫，保持混凝土有足夠的潤(rùn)濕狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d，并且要特別注意頭7天的養(yǎng)護(hù)，因?yàn)檫@段時(shí)間混凝土的溫升最快，最容易產(chǎn)生裂縫。停止測(cè)溫的部位經(jīng)技術(shù)部門(mén)和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱?；炷琉B(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：1、混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應(yīng)小于20；當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，也不得大于

11、2530。 2、混凝土拆模時(shí)，混凝土的溫差不超過(guò)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、采用內(nèi)部降溫法來(lái)降低混凝土內(nèi)外溫差。 4、保溫法是在結(jié)構(gòu)物外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料，在緩慢的散熱過(guò)程中，使混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20。 5、混凝土表層布設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片，防止混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生干裂。五、試塊留置1、按照規(guī)范規(guī)定的試塊取樣要求做標(biāo)養(yǎng)試塊的取樣；2、同條件試塊的取樣要分情況對(duì)待，拆模試塊(50，75設(shè)計(jì)強(qiáng)度，100設(shè)計(jì)強(qiáng)度)。六、主要的幾項(xiàng)管理措施：1、拌制混凝土的原材料均需進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。同時(shí)要注意各項(xiàng)原材料的溫度，以保證

12、混凝土的入模溫度與理論計(jì)算基本相近。2、在混凝土攪拌站設(shè)專(zhuān)人摻入外加劑，摻量要準(zhǔn)確。3、施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)商品混凝土要逐車(chē)進(jìn)行檢查，測(cè)定混凝土的坍落度和溫度，檢查混凝土量是否相符。同時(shí)嚴(yán)禁混凝土攪拌車(chē)在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)加水。4、混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，間歇時(shí)間不得超過(guò)35h，同時(shí)已澆筑的混凝土表面溫度在未被新澆筑的混凝土覆蓋前不得低于30度。5、試驗(yàn)部門(mén)設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)測(cè)溫及保養(yǎng)的管理工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)向項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)。六、結(jié)束語(yǔ)實(shí)踐證明，本工程所采用的降低大體積混凝土內(nèi)部溫度的技術(shù)措施不僅是必要的，而且是可靠的。大量的混凝土工程實(shí)踐證明，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是不可避免的，只是如何使有害程度控制在人們可以接受的某一有效范圍之內(nèi)。因?yàn)槭褂玫幕炷潦嵌喾N材料組成的一種混合體，且又是一種脆性材料，在受到溫度、壓力和外力的作用下，都有出現(xiàn)裂縫的可能性。當(dāng)然，通過(guò)對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因、機(jī)理的分析，采取一定的針對(duì)性的措施，大體積混凝土的裂縫是可以減少到合理范圍的。作為工程技術(shù)人員，應(yīng)了解混凝土內(nèi)部的溫度變化規(guī)律，合理選擇水泥品種，嚴(yán)格控制水泥用量，摻加適量的混合材料和外加劑，優(yōu)化混凝土配合比，合理施工，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，其次，要對(duì)混