大體積混凝土的配置及應用

劉信浪

福建東遠建材有限公司（350000）

大體積混凝土的配置及應用

劉信浪

福建東遠建材有限公司（350000）

使用傳統(tǒng)施工方法對大型建筑物進行混凝土施工時不可避免地會引發(fā)建筑物開裂等諸多施工問題。本文通過對建筑體中大體積混凝土配置施工方法進行探討，并結(jié)合我國大體積混凝土施工案例，分析了大體積混凝土施工的技術(shù)要求和難點。

大體積混凝土；溫度應力；配置；裂縫控制

1 大體積混凝土應用現(xiàn)狀及存在問題

隨著建筑施工技術(shù)快速發(fā)展，混凝土體積也相應地由過去的幾百立方米增大到幾萬立方米。因此，對大體積混凝土配置施工提出了更高的技術(shù)要求。在我國現(xiàn)代建筑中時常見到的高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等大體積混凝土施工案例中，建筑物呈現(xiàn)出體積大的發(fā)展趨勢，大體積混凝土具有體積大、水泥水化熱釋放比較集中、內(nèi)部溫升比較快等特點，當混凝土內(nèi)外溫差過大時就會產(chǎn)生溫度裂縫，嚴重影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全。大體積混凝土的滲漏、開裂等質(zhì)量缺陷給工程維護使用帶來的諸多安全隱患。本文結(jié)合具體工程項目實際，將溫度控制和裂縫控制技術(shù)應用在大體積混凝土的原材料選用與配置、混凝土澆筑與養(yǎng)護等不同施工過程，通過溫度控制目標設計，有效降低膠凝材料水化熱、降低混凝土出機口溫度、入模溫度，降低混凝土的表面和內(nèi)部最大拉應力，從而解決大體積混凝土開裂和滲漏等缺陷難于控制的施工技術(shù)難題，為大體積混凝土的施工應用提供參考。

2 大體積混凝土的配置及注意事項

大體積混凝土的配置是混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是確保混凝土施工質(zhì)量的重要因素，因此，必須對大體積混凝土施工,前期配置引起高度重視，充分結(jié)合當?shù)厥┕きh(huán)境和具體氣候條件來制定相應的混凝土原料配方。在溫差控制方面最好的選擇就是加入延緩型的外加劑，這樣不但可以有效控制大體積混凝土溫差，還可以延長混凝土的使用期限。在大體積混凝土具體配置過程中，應適當加入一些煤灰，這樣可以適度延緩水泥遇水之后釋放熱能的時間，從而保證混凝土溫差，加強混凝土的強度。除此之外，粗骨料也是保證混凝土強度的關(guān)鍵因素,在粗骨料的選擇上,適度降低混凝土中的空氣飽含量，盡可能減少粗骨料的砂含量,從而增加混凝土強度。

這里針對實際水利工程中大體積混凝土材料的選取和配置方法進行初步探討，主要從大體積混凝土的配置、澆筑、振搗與溫度控制方面的案例對大體積混凝土的施工技術(shù)進行了分析和總結(jié)（見表1）。

在實際的施工配比和原材料質(zhì)量控制時應與混凝土攪拌站進行密切溝通和聯(lián)系，明確混凝土的規(guī)格、等級、品種、摻量、摻合料的類型、外加劑的要求、粗細骨料的要求等，明確混凝土強度的測試、和易性測試、出機口溫度測試、抗?jié)B性能的測試等要求。因此，對于大體積混凝土的配置，應該充分考慮溫控指標要求，有效引入摻合料，降低水化熱，引入膨脹劑，減少混凝土收縮徐變,這些措施對大體積混凝土溫度控制都十分有利。

3 大體積混凝土施工技術(shù)應用

對于大體積建筑物混凝土施工，前期的配置優(yōu)化十分重要，但后期的施工更加重要。在基礎混凝土中預先埋設冷水管，是決定基礎混凝土厚度的關(guān)鍵。在大體積混凝土施工前期，對于基礎混凝土的澆筑，可采用分層分段澆筑方法，盡可能縮短兩層混凝土之間的澆筑時間間隔，要保證每一層混凝土溫度差異相同或近似,不能出現(xiàn)一高一低的狀況。當混凝土施工完成后，混凝土內(nèi)外溫差會導致混凝土產(chǎn)生裂縫。所以在混凝土攪拌施工時，一定要控制好混凝土內(nèi)外溫差。在澆筑時，澆筑的混凝土應該符合國家建筑行業(yè)相關(guān)施工配置標準，盡可能將粗骨料均勻分布在混凝土澆筑地基表面。上層混凝土濕潤后開始下一層施工，要注意將上層積水清理干凈,做好兩層混凝土之間的接漿合縫工作，避免出現(xiàn)水平工縫之外的其他縫隙。在澆筑混凝土時應當注意混凝土表面的滲水，要及時將混凝土滲出的水分清理干凈，防止水分影響混凝土凝結(jié)。混凝土施工完成后，對于混凝土的溫度保護也十分重要，這關(guān)系到混凝土最后的成型和質(zhì)量。根據(jù)地域和季節(jié)的不同，保溫保護的時間應當以實際情況為準。在部分大體積混凝土施工完成之后，因為氣溫原因或者混凝土層之中存在空隙，會出現(xiàn)塑性裂縫或者收縮裂縫，應及時進行填補處理[1]。

表1 選取和配置方法表

3.1 優(yōu)選混凝土各種原材料

1）水泥的選擇

理論研究表明，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因就是水泥在水化過程中釋放了大量熱能。因此在大體積混凝土施工中應盡量使用低熱或者中熱的火山灰水泥和礦渣硅酸鹽水泥，盡量降低混凝土中的水泥用量，以減少混凝土溫升，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。

2）骨料的選擇

在選擇粗骨料時，可根據(jù)施工條件，盡量選用那些粒徑較大、級配良好、質(zhì)量優(yōu)良的石子，以便減少用水量和水泥用量，還可以減小混凝土的沁水和收縮現(xiàn)象。

3）摻加外加劑和外加料

摻加適量粉煤灰可減少水泥用量，從而達到降低水化熱的目的，但摻量不能大于30%。

3.2 設計優(yōu)化措施

精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性能的前提下，應盡可能降低混凝土的單位用水量，采用一高(高粉煤灰摻量)、二摻(摻高性能引氣劑和高效減水劑)和三低(低坍落度、低砂率、低水膠比)的設計原則，生產(chǎn)出高強、高韌、中彈、低熱和高抗拉值的抗裂混凝土[2]。

應采用小直徑、小間距的增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。

在易產(chǎn)生應力集中的薄弱環(huán)節(jié)，采取加強措施，避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應力集中。

在設計時，要注意水平工縫的預留不能影響大體積建筑物的使用功能和安全系數(shù)，否則有可能造成大體積建筑物安全隱患。在大體積建筑物混凝土工程施工之前，還要對工程質(zhì)量，諸如溫度應力、混凝土筑塊溫度等影響大體積混凝土施工的重要因素進行細致評估。在確定施工所用混凝土的內(nèi)外溫差、最高溫度等控制指標之后，應當制定相應的施工監(jiān)控措施和溫控保溫措施，以此來保證工程施工質(zhì)量和施工安全。

案例表明，在優(yōu)化配合比設計，改善施工工藝，提高施工質(zhì)量，做好溫度監(jiān)測工作及加強養(yǎng)護等方面采取積極有效的技術(shù)措施，堅持嚴謹?shù)氖┕そM織管理原則，就可以防止大體積混凝土溫度裂縫和施工裂縫的發(fā)生。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，大體積建筑物在國內(nèi)的市場越來越廣闊，但是大體積混凝土的配置優(yōu)化施工技術(shù)卻是由傳統(tǒng)普通建筑物混凝土施工技術(shù)不斷發(fā)展而來，所以在大體積混凝土施工時不可避免會存在一定的技術(shù)紕漏，導致施工效率低、浪費資源等不良狀況。在大體積混凝土配置施工應用實踐中，存在大量滲漏、開裂等施工技術(shù)問題。將溫控指標引入混凝土的配置、運輸、澆筑、振搗與養(yǎng)護過程，采取適宜的設計施工技術(shù)，對于防止大體積混凝土溫度變化等引起的裂縫是十分有利的，而且對于大體積混凝土的設計、生產(chǎn)、施工、養(yǎng)護等也具有現(xiàn)實參考意義。因此，改進目前大體積混凝土配置施工技術(shù)，就需要充分了解當前的施工技術(shù)，不斷在具體的施工實踐中逐步改進提高。

[1]王軍強.大體積混凝土配比設計與裂縫控制技術(shù)[J].四川建筑科學研究,2015,01(03)：91-94.

[2]武世地,張紅亞.大體積混凝土溫度裂縫控制的工程應用研究[J].安徽建筑大學學報,2015,01(02)：17-20.