大型混凝土構件澆筑相關問題分析

■許 磊 ■貴州工業職業技術學院，貴州 貴陽 550008

1 選擇合適的澆注機械設備

對于混凝土構件的體積達到一定數值時，必須要用合適的施工設備，才能保證澆注構件符合建設工程的要求，不然就會出現構件外觀形象差以及嚴重的質量問題。在單位時間內所產生的混凝土總量的多少，是度量現場攪拌設備能否正常開工標準。例如在建設過程中需要預制某個構件現場，施工的條件是溫度和濕度都很高的夏季，檢測混凝土的初次凝固的時間大約是2小時30分鐘，進行澆注的構件為54米的大跨T型梁，其單片體積是162平方米，要求攪拌機每小時的生產總量要大于等于64平方米，并要在混凝土出現初次凝固現象前完成澆注作業，這樣才能保證構件良好的整體性，構件從外觀上形不成非常明顯的色差。

在振搗設備的選擇上也非常重要，選擇時要根據施工工藝的具體要求進行合理性選擇，要求振搗設備工作時振搗到所澆注構件的各個部位。附著式的振搗設備不在選擇之列，主要原因是其施工工藝不適合大型混凝土構件澆注要求。由于施工的混凝土構件有很大的體積，需要長時間的進行連續澆注，在溫度和濕度都很高的環境中初次凝固的時間會縮短，而附著式振搗設備的工作原理是進行整體振動，這種施工工藝會加深振搗部分混凝土的顏色，使得整個構件存在嚴重的色差，不利于構件的整體視覺感受。

2 對非荷載裂縫進行把控的分析

造成非荷載裂縫的因素主要有兩個，一個是溫度的變化，這個因素導致的非荷載裂縫比較常見，另外一因素是由于混凝土凝固時的收縮所造成的。眾所周知，混凝土會受到溫度的影響出現熱脹冷縮現象。隨著環境溫度或是自身內部的溫度變化，會發生變形，當這種變形受到阻礙時，會在構件內部形成應力，當應力值超過構件混凝土的抗拉系數時，就會產生溫度縫隙。溫度縫隙和其他裂縫相比，其主要特點是隨著溫度變化進行變化。

在大構件的混凝土澆筑過程中，會產生水化熱反應，水化熱過程中會釋放出較高的溫度。混凝土澆筑水泥量達到每立方米350至550千克時，單位立方米會釋放出超過大約1．8萬KJ的熱能，導致混凝土中心溫度達到71攝氏度左右。當溫度短時間內迅速升高后，混凝土的外出散熱速度比內部散熱速度快，從而形成相當高的里外溫差，里面和外層的熱漲數值存在差異，在混凝土的表面形成拉應力。當混凝土的表面拉應力超過抗拉值后，就會在表面生成裂痕，一般情況下，這種現象較多的出現在混凝土工程的中后期。在對大型構件進行澆注施工過程中，外部環境溫度發生較大變化時，或是當混凝土遭遇寒潮侵襲時，都會造成混凝土表層溫度發生較大變化，引起混凝土表層冷縮，而這種冷縮會受到內部混凝土阻礙，隨即產生非常大的拉應力，最終導致裂痕的產生。

解決混凝土構件容易形成裂痕的對策主要有兩個:首先，落實到施工中可以根據構件的具體情況，選擇低水化熱的原料種類，再配以適合的摻合料，添加適量的緩凝劑，并在正式施工前進行試配，根據試配結果進行調整。其次，還要控制水泥的使用量，降低骨料進入模具時的溫度，達到有效降低混凝土內部和外部的溫度差值的目的。在進行內外部溫差控制時，可以應用冷循環系統對內部溫度實現降溫，或者運用薄層不斷澆注的方式使熱量快速散發，從而解決由于水化熱問題所形成的裂縫。在預制T梁間安裝間隔板，以及在支座中預埋鋼板和對鋼板焊接進行調平的過程中，不當的焊接方式可以導致鐵件周圍的混凝土極易燒傷，嚴重的會導致開裂。在有些混凝土構件施工中，選擇運用電熱張拉法的措施對構件的預應力進行張拉，從而使鋼材的溫度最高升到350攝氏度，在這么高的溫度下，構件開裂的現象依舊存在。根據有關實驗數據得知，當混凝土受到高溫炙烤時，其強度和炙烤溫度呈現反比關系，當溫度升高時其強度明顯下降。在很多火災現場出現了鋼筋從混凝土中脫出的問題，其原因就在于混凝土經過高溫后和鋼筋之間的粘結力迅速下降導致的。另外，游離在混凝土內部的水受到高溫出現蒸發現象，導致混凝土急劇收縮造成開裂。

在工程進行中，造成開裂的常見原因是混凝土的收縮引起的。根據對混凝土收縮特點進行研究，大體可以分為兩類:

第一類是塑性收縮。這種類型的收縮一般發生在混凝土澆注過后的大約5個小時內，混凝土在凝固之前，其表面會因為水分的迅速蒸發而收縮。此時水泥內部的水反應比較強烈，化學反應逐漸完成。混凝土內部的水分會快速蒸發，導致混凝土出現失水性收縮，在加上骨料的自重非常大，產生產生下沉現象，從而形成塑性收縮。在干熱或者是出現大風天氣的環境中容易造成塑性收縮。影響塑性收縮的因素主要包括水和石灰的比例，凝結時間的長短，澆注環境的溫度，當時的風速以及濕度等。為了降低塑性收縮的影響，在施工時就要注意嚴格控制石灰和水的配比，攪拌的時間不能太長，下料時要謹慎，不能太快，用振搗器進行振搗時要密實。在對豎向的變截面進行澆注時，應采用分層方式進行澆注。

第二類是縮水收縮。混凝土凝固變硬之后，其表層的水不斷蒸發，濕度也在不斷降低，混凝土的體積就會不斷變小，這種現象就是所謂的縮水收縮。當混凝土的水分從表層中快速蒸發時，其內部的水分損失相對慢些，這種情況導致混凝土表面收縮快，其內部收縮速度慢的結果，內外收縮力不同會造成收縮裂縫。要減少或是避免收縮裂縫的出現，就要對混凝土外層的厚度嚴格控制，鋼筋的間隙要盡量小于15CM。施工時要注意塌落度，不給混凝土現場加水，延長拆模期。最后要進行澆水養護，時間要大于一個月。

3 對大型構件進行澆注工藝分析

大體積混凝土構件在施工時，由于溫度的變化和收縮特性極易形成裂縫，這就要求在施工過程中要選擇合適的材料和摻合劑，并在配比過程中加入適量的添加劑，最重要的是要嚴格控制配合比值。在保持混凝土強度穩定的條件下，可以用細礦粉、沸石粉以及硅灰等代替水泥來降低水泥的用量。添加劑的選擇要以和水泥適應性最佳的為首選，這樣才能保證混凝土的初凝時間。

混凝土在振搗時，要根據層、段、薄層澆注的原則進行，當混凝土澆注達到設計標準高度以后，要進行刮平、打光、壓光等工藝，從而提升構件的防水功能，增加混凝土構件表面的視覺效果。

養護對于大型的混凝土澆注構件來說非常重要，為了減少溫差造成的裂縫，要在混凝土的內部設立溫度監測點，這樣做可以隨時掌握混凝土內部的溫度變化，為養護工作提供資料支持。混凝土的養護可以使用保溫材料來提高外層溫度，從而降低里外溫差值。澆水是最簡單易行但很重要的養護方法，同時還可以根據溫度控制所得到的數據進行覆蓋材料的增加與減少，兩種養護方法同時進行。

［1］王守貞，劉衛星．大型混凝土構件澆筑的幾個問題．土木建筑學術文庫(第11 卷)，2009-08-01．

［2］張增發，王新．大型混凝土構件的澆筑問題［J］．施工技術，2010-12-28．