細論大體積砼的特點和施工技術

李彥斌+丁妍

摘 要：大體積砼是建筑施工的最基本元素，出現裂縫等問題是十分重要的，本文就大體積砼的特點和施工情況進行分析。

關鍵詞：大體積砼；開裂；施工技術；控制

一、概念

砼： 預拌混凝土在一定的時間內呈流塑狀態，澆注入模，搗實固化后可以制成各種形狀和大小的構筑物或構件，其成型后一段時間里水泥與水發生水化反應，使混凝土硬化，硬化后的混凝土具有一般石料的性質，所以混凝土也叫砼，人工石的意思。

對于大體積砼，不是由其絕對截面尺寸的大小決定的，而是由是否會產生水化熱引起的溫度收縮應力來定性的，但水化熱的大小又與截面尺寸有關。

二、大體積砼的特點和產生裂縫的原因

1.特點

①大體積砼的強度級別高，水泥用量大

②體積變化容易受約束會產生拉應力

③砼是脆性材料，抗壓能力較高，抗拉能力較低。

2. 產生裂縫的原因

①在大體積砼澆筑的施工階段中，內部溫度大大高于外部，形成巨大的溫差，造成內漲外縮，使構件表面產生很大的拉應力所以導致開裂。

②大體積砼的體積變化會受約束，即外約束和內約束。外約束一般是指基礎或其他外界因素對結構物的約束，水泥水化的后期，散發熱量大于放熱量，構件溫度降低，體積也會跟著收縮，受邊界條件約束，從而產生拉應力。內約束則由于內部水泥水化熱不容易散發，表面比較容易散發，使得內部體積膨脹，而表面易于散發，內部體積膨脹，表面體積就收縮，產生拉應力，造成表面裂縫。

③大體積砼因溫度變形受約束時就會產生拉應變（或拉應力）很容易超過極限拉伸（或抗拉強度）而產生裂縫。

三、避免大體積砼產生裂縫的施工方法

為了避免大體積砼的內外溫差問題，以及產生的裂縫，我們必須采取最科學的施工方法，具體做法如下：

1.優化大體積砼的攪拌

在一般的大體積砼的攪拌過程中，濕潤的石子表面和水分會充分的接觸，在砼逐漸成形或靜置的過程當中，水就會向石子和水泥砂漿的界面集中，最后再石子的表面形成一層水膜層。當砼硬化后，存在的水膜層就會造成界面的過度層形成疏松多孔化，也就降低了硬化水泥砂漿與石子之間的粘接性，從而成為砼結構中最最薄弱的環節，對砼的抗壓力和其他物理學性也造成了不良的影響。如果改進大體積砼的攪拌方式，就能有效的提高砼的極限拉伸力，從而避免砼結構的收縮。

2. 分塊澆筑法

在施工過程中采取分塊澆筑法可以盡量避免大體積砼的內外溫差問題。分塊澆筑法包含水平分段澆筑和豎向分層澆筑兩種方式，其中分層澆筑又包含全面分層、分段分層和斜面分層三種方式。在施工項目竣工時間充足且允許的情況下，可以使用分層多次澆筑法，采取薄層澆筑技術，充分散發砼內的水化熱。而在施工的過程中，就要注意每道程序的間歇時間，如果間歇時間太長，就會影響竣工的時間，同時也會使原來的砼對新澆筑砼產生約束力，進而會在上下層的砼結合面產生不容易看見的裂縫；如果間歇時間太短，也可能造成上層砼的沉降問題，從而更提高砼裂縫的可能性。

3.二次振搗技術

二次振搗技術，對提高砼的抗裂性具有很重要的作用，對完成澆筑但還沒凝固的砼進行二次振搗工作，就會有效的避免砼由于水平鋼筋下部產生的水分和空隙等，從而提高鋼筋和砼之間的凝聚力，有效的防止裂縫的產生。

4.砼運輸

砼的運輸能力應該滿足施工需要，使澆筑工作不間斷，保持均勻性，不出現分層離析現象。否則，要對砼拌合物進行二次快速攪拌。嚴禁在運輸過程中向砼拌合物加水。

四、大體積砼的施工工藝

為了錯開拌合物內各層的水化時刻，分散混凝土的放熱峰值，就要分塊分層澆筑混凝土。一般情況下在第一層混凝土還沒開始凝固時就澆注上一層。振搗上一層的時候，為了消除兩層之間的縫隙，建議振動棒插入下一層50-100MM，且振搗的時間不宜過長，從而防止石子下沉而造成混凝土結構的不均勻。當澆注完畢在混凝土初凝之前，要粗抹面一次，是混凝土接近終凝時，應用木模第二次抹光，從而消除混凝土表面的龜裂裂紋。另外還要采取措施控制澆注溫度，必要時可以預埋冷卻水管，用循環水進行人工導熱，從而降低混凝土的內部溫度。五、提高大體積砼施工質量的途徑

1.加強對溫度的控制

① 為了控制由溫差導致的裂縫，澆灌工作就要選擇在一天氣溫最低的時間進行，并優先選擇水化熱較低的水泥，確保大體積砼強度等級的前提下進行澆灌。

② 注意控制砼入模的溫度，必要時可以采取加冰塊來冷卻材料。

2.提高對原材料的控制

加強石子中最大粒徑及其粗細的集料級配，為了確保砼的緊密填充，如果石子的粒徑過大，那砂漿的收縮度就會大于砼的收縮度，拆模后就很有可能在鋼筋下方造成裂縫。另外砂石料的含泥量也要嚴格控制，如果超過規定，就會降低大體積砼的抗拉力并增加砼的收縮力，從而產生裂縫，影響工程質量。

水泥的選擇也很重要，不同品牌、類型的水泥配置出的砼性能也不完全相同，所以要嚴格控制選材和配合比，減少水泥和水的用量。

3.適當的調整鋼筋配置

通過調整鋼筋的配置，可以增設溫度的傳遞分布筋，從而將大體積砼內部的熱量及時傳遞出來，防止內部熱量增高。在鋼筋的配置設計上，一般采用配筋率不改變的前提下，上下皮配筋錯位的分布方式，使鋼筋的直徑減小，鋼筋之間的間距縮短，從而減少了砼的收縮程度，上下搭接的方式使中間的熱量迅速散發出去，減少裂縫發生的幾率。

4. 通過在澆筑混凝土的模具內敷設一定數量的細鋼管為導管，在施工澆筑時及養護期作為散熱管道，在導管中循環冷水，帶走大量的水化熱，是一種很好的降溫措施。

5.注重養護工作

嚴格控制砼的溫度，避免出現大溫差導致裂縫是對砼結構完工后的最重要的養護。對于大面積的底板面來說，一般采用先一層塑料薄膜后二層草包做保溫保濕養護。選擇合適的施工時間，避開炎熱氣候和太陽的暴曬。養護方面必須根據混凝土的內表溫差和降溫速率，及時調整養護措施，盡可能的多一些時間來養護，必要時可派幾個人專門進行養護工作，做到輪班值守。拆模后應立即回土或在覆蓋保護，同時要預防氣溫和冷空氣的影響，控制內表溫差，防止混凝土早期和中期的裂縫。養護工作不能怠慢，必要時可將養護周期延長至15天左右。

總之，大體積砼的施工技術比較復雜，為了保證大體積砼的質量，和避免裂縫的產生，從設計到選材，從運輸到施工以及施工的環境、氣候溫度、人員配合等多方面的因素都是值得我們去注意和改進。endprint