淺談大體積混凝土施工技術

淺談大體積混凝土施工技術

（1沈陽雙興建設集團有限公司 110001；2恒大長基（沈陽）置業有限公司 110000）

摘要：近幾年來，隨著我國建筑施工技術飛速發展，混凝土體積由幾百立方米逐漸增大到幾萬立方米，因此，對于大體積混凝土施工提出了更高的要求。大體積混凝土的施工技術也越來越得到技術人員的重視。

關鍵字：大體積 混凝土 施工 技術

現代建筑中時常涉及到的大體積混凝土施工，如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等，它主要的特點是體積大，一般實體最小尺寸大于或等于1m。由于其體積大，表面小，水泥水化熱釋放比較集中，內部溫升比較快，當混凝土內外溫差較大時，會使混凝土產生溫度裂縫，影響結構安全和正常使用，所以必須從根本上分析它，來保證施工的質量。

一、大體積混凝土裂縫的涵義及危害

（一）大體積混凝土裂縫的涵義

在工業與民用建筑結構中，一般現澆的連續墻式結構、地下構筑物及設備基礎等是容易由溫度收縮應力引起裂縫的結構，通稱為“大體積混凝土結構”。大體積混凝土具有結構厚大、澆筑量大，施工條件復雜，且多為現澆超靜定結構，施工技術和質量要求較高等特點。因此，除了必須具有足夠的強度、剛度、穩定性以外，還應滿足結構的整體性與耐久性要求。

（二）大體積混凝土裂縫的危害

1.影響建筑物的功能，大體積混凝土結構多為地下連續墻、筏板、箱型基礎等，所以開裂后的主要問題之一就是地下室的滲漏問題，這個問題往往又不容易處理，給結構物的使用帶來一些附加影響，出現堵漏成本高于土建成本的現象。

2.降低了建筑結構的剛度。裂縫尤其是貫穿性裂縫的出現會使結構（比如基礎筏板）的剛度降低，從而影響到結構物功能的正常發揮。

3.影響混凝土的耐久性。裂縫的出現使侵蝕性介質容易進入混凝土內部，使鋼筋銹蝕，混凝土腐蝕、碳化，損壞混凝土的表面，使混凝土的強度降低，進而影響混凝的耐久性。

二、產生裂縫的主要原因有以下幾方面：

（一）水泥水化熱

水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結構斷面較厚，表面系數相對較小，所以水泥發生的熱量聚集在結構內部不易散失。這樣混凝土內部的水化熱無法及時散發出去，以至于越積越高，使內外溫差增大。多數發生在澆筑后的最初3～5天。

（二）外界氣溫變化

大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會大大增加內外層混凝土溫差，這對大體積混凝土是極為不利的。溫度應力是由于溫差引起溫度變形造成的，溫差愈大，溫度應力也愈大。因此，應采取溫度控制措施，防止混凝土內外溫差引起的溫度應力。

（三）混凝土的收縮

混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必須的，而約80%的水分要蒸發。多余水分的蒸發會引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內部水蒸發引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態，還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化，這對混凝土是很不利的。

影響混凝土收縮，主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝、養護條件等。

三、大體積混凝土的施工措施

（一）控制混凝土的澆筑溫度

降低澆筑溫度不但能降低混凝土中的最高溫升，也能直接影響到新舊混凝土間的溫差，為控制澆筑溫度不大于25～30℃，首先是要控制混凝土原材料的溫度。夏季骨料應遮蔭堆放，避免日照，對水泥、骨料、拌合水預冷以及用冰水代替水等方法來時間原材料的降溫。為減少新拌混凝土的溫度回升，應盡量縮短運輸時間和縮減轉料次數，可邊澆筑邊覆蓋隔熱被，也可在工作面現場采用涼棚并噴霧降低工作面氣溫。

（二）在混凝土硬化過程中進行人工控溫

人工控溫的方法包括保溫法和降溫法。保溫法即在混凝土表面覆蓋保溫層或者灑溫水養護，提高混凝土表面的溫度，使得混凝土內外的溫差不會過大。降溫法就是在混凝土外部灑水降溫，這種使混凝土表面溫度接近（甚至低于）環境溫度，因此能有效地防止表面裂縫的產生。另外一種降溫的方法就使用埋入混凝土中的循環水水管降溫。水管冷卻進行內部降溫的方法不僅降低混凝土內的最高溫升和平均溫度，還能有效地減小溫差，因此直接減少了溫度應力。

（三）采取合適的養護措施

早齡期混凝土如果同時暴露在低的環境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下，很容易產生裂縫。應該安排好拆模時間，在拆模后保護性隔熱以防止暴露在低得環境溫度下，在夏季應避免太陽直射，覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應。為了保持混凝土表面溫度與內部溫度以及外界大氣的溫差在規定范圍內，需要設置隔熱層以免溫度的驟然變化，使表面混凝土的溫度能緩慢地接近環境溫度。但是隔熱層也不能過厚或設置時間過長，否則內部混凝土溫度會降不下來，另外在混凝土澆筑初期，整個混凝土處于升溫階段，這時表面混凝土可能受壓，此時設隔熱層可能反而有害。

（四）合理布置澆筑方案

對于結構尺寸不太大的混凝土構件可采用分層連續澆筑法，從短邊開始沿長邊方向進行。對于厚度不大而面積較大的構件，宜采用分層分段踏步式推進的斜面澆筑方法，而對于長度大大超過厚度的混凝土構件，一般采用斜面分層法，混凝土澆筑順序應保證新澆筑的混凝土不出現冷縫，采用薄層澆筑，層間結合按施工縫處理，并要控制好層間間歇時間，間歇時間過長，已澆筑混凝土的彈性模量增長得過高，約束會過大以致在新老混凝土結合面產生裂縫，間歇時間過短，已澆筑的混凝土還處于升溫階段，表面溫度較高時就已被覆蓋，不利于散熱，同時也加快新澆筑混凝土的溫升，相互影響就有可能超過允許的最高溫升，加大了混凝土產生裂縫的可能性，因此適當的覆蓋時間應選擇在已澆筑混凝土溫度已降到一定值，即新澆筑混凝土溫升倒加到已澆筑混凝土中后，已澆筑混凝土溫度回升值不大于元混凝土最高溫度。

（五）控制施工工藝

強度標準差是反映混凝土生產水平的主要指標，值越小說明混凝土的生產水平越高，如果混凝土的質量不均勻，混凝土澆筑后存在薄弱環節，更加容易由于收斂應力而產生裂縫，另外，保持一定的混凝土澆筑強度，對于防止混凝土裂縫也是重要的，在同等溫度應力影響下，開裂多是在抗拉強度較低的混凝土部分發生，并且相鄰的混凝土之間的溫度變形相互約束，當抗拉強度較低部分的混凝土的相鄰混凝土變形收縮時，就會把抗拉強度低得混凝土拉裂，如果在初始混凝土開始凝固前澆筑完畢，就能避免這種不利結果，實際上，一方面要采取摻加外加劑手段盡量延緩混凝土的凝結時間，另一方面要提高混凝土的澆筑強度，但要注意混凝土緩凝時間過長會對早期強度發展不利，而早期強度卻是防止混凝土開裂所需要的，所以緩凝和早強必須二者兼顧。

四、結論

大體積混凝土結構的施工技術與措施直接關系到混凝土結構的使用性能，若不能很好的了解大體積混凝土結構開裂的原因以及掌握應對此類問題所采取的相應施工措施，那么實際生產當中就很難保證施工質量。以上只是我對大體積混凝土施工技術的一些拙見，希望能對工程建設起到一些積極的作用，使得在大體積混凝土澆筑中出現的開裂問題能夠進一步的解決。

參考文獻

[1]高層建筑建筑施工手冊. 中國建筑出版社.

[2]工程結構裂縫控制.土木工程.

[3]大體積混凝土施工手冊.中國建筑工業出版社.