大體積混凝土施工技術及其應用

摘要：近些年，我國經濟實力不斷提高，對基礎設施的投入力度的不斷加大，我國的大型、特大型工程日益增多，大體積混凝土工程也越來越多。本文詳細介紹了大體積混凝土應力的計算理論和分析方法，提出控制大體積混凝土施工裂縫的有效措施。

關鍵詞：基礎底板；混凝土；裂縫控制

1 大體積混凝土裂縫成因分析與施工技術研究

1.1 大體積混凝土裂縫的成因

根據文獻，混凝土早期裂縫主要由施工因素造成，占比達到80%；混凝土材料也是影響裂縫的重要原因，占比達到15%；其他是有設計不當造成的。總結起來，主要有以下幾點：

（1）混凝土的體積穩定性

混凝土的體積穩定性是指混凝土在抵抗物理、化學作用下產生變形的能力。穩定性差將導致其抗滲性性能降低，導致溶液性物質滲透到其中，造成混凝土耐久性差。混凝土體積變化分為硬化前、硬化過程中、硬化后三個階段的體積變化。

（2）混凝土的收縮

混凝土在沒有負載的情況下，裂縫產生主要由于收縮變形導致。這主要由于干燥收縮、塑性收縮、溫度收縮、沉降收縮等。

（3）混凝土的徐變

在任意荷載作用下，混凝土會發生彈性變形和非彈性變形（徐變變形），徐變變形比瞬時彈性變形大1-3倍。它是混凝土內部質點的粘性滑動現象，徐變能降低溫度應力，減小收縮裂縫，同時也能削減結構應力集中區和因基礎不均勻沉降引起局部應力的結構的應力峰值。

（4）混凝土所用材料的影響

①水泥和水：水泥種類、用量、細度都是影響其收縮值及強度的重要原因。水泥的細度越細，混凝土越容易開裂。

②砂、石骨料：砂石骨料中含泥量越高，混凝土越容易產生裂縫。

③外加劑和摻合料：試驗表明摻化學外加劑的混凝土干縮值較大。

（5）結構設計因素

實際工程中，可以通過理論計算來控制裂縫，結構在變形變化時，會受到一定的抑制而阻礙其自由變形，該抑制即稱為“約束”。大體積混凝土由于變形受到約束才產生應力。在全約束條件下，混凝土結構的變形，應是混凝土線膨脹系數和溫差的乘積，即：

其中， 表示在溫度收縮時其相對的變形； 表示溫差； 表示線膨脹系數。

1.2 大體積混凝土施工方案和施工技術研究

（2）混凝土配合比及其材料

第一，當大體積混凝土的強度等級為C20以上時，可以依據混凝土60天的后期強度進行配合比設計。第二，保證設計強度、耐久性滿足施工工藝，按合理使用材料，減少水泥用量、降低混凝土的絕熱溫升的原則進行大體積混凝土配合比選擇。第三，大體積混凝土配合比選擇時應考慮應盡量減少水泥用量，使混凝土澆筑后的內外溫差和降溫速度得到有效控制，以降低養護的費用。

2 混凝土結構溫度收縮裂縫控制理論研究

2.1 混凝土的基本物理力學性能

（1）混凝土各齡期的收縮及收縮當量溫差

根據統計資料，混凝土收縮值計算公式如下：

（3）混凝土養護

混凝土養護非常重要，因為要降低塊體自約束應力和提高混凝土抗拉強度，使其能夠承受外約束應力時的抗裂能力。混凝土澆筑后，應及時進行養護。混凝土表面壓平，養護過程設專人負責。保溫層在混凝土達到要求強度后方可拆除。拆除時混凝土溫度與環境溫度差要小于20℃。

（4）混凝土的振搗

振動棒振搗時，應快插慢拔，防止混凝土分層、離析或出現空洞，每一點的振搗時間不宜過短，也不宜過長，可通過對澆筑混凝土表面變化的觀察進行控制，以混凝土表面呈水平不再顯著下沉，不再出現氣泡，表面泌出灰漿為準。

【參考文獻】

[1]孔德水，李學金.超長大體積鋼筋混凝土結構無縫施工技術[J].國防交通工程與技術，2006

[2]朱巖.大體積混凝土筏板施工技術研究[J].工程建設，2008

[3]石峰等.大體積混凝土結構施工技術應用探討[J]赤峰學院學報，2008