大體積混凝土施工過程中質量控制

廖午凡

葛洲壩當陽水泥有限公司建材分公司 湖北宜昌 444100

1 產生原因分析

1.1 水泥水化熱

眾所周知，無論選擇何種類型的水泥，在水化過程中均要釋放出或多或少的熱量，水化熱尤為突出的莫過于硅酸鹽水泥。對于大體積混凝土構件來說，其本身幾何尺寸較大，表面系數較小，內部因水泥水化熱產生的水化熱根本無法及時散失，內部溫度最高時間往往在混凝土澆筑完成后的3-5d，產生的熱量跟水泥的用量和水泥品種有著直接的關系。當內部出現最高溫度時，極容易出現里表溫差較大，混凝土表面產生拉應力導致開裂。

1.2 環境因素

環境因素主要表現為外界氣溫變化，就目前而言，可利用天氣預報等多種手段來掌握天氣變化情況，但還是不能完全掌握，給混凝土施工帶來了極大的困難。在大體積混凝土施工過程中，特別是內部出現最高溫度時，如出現氣溫驟降，會急劇增大大體積混凝土的里表溫差，裂縫將會迅速開展。氣溫變化對于大體積混凝土施工有著很不利的影響。

1.3 混凝土收縮

施工過程中，混凝土收縮主要有塑性收縮、溫度收縮、碳化收縮和干燥收縮。混凝土收縮也是大體積混凝土出現裂縫的主要原因之一。

2 大體積混凝土的控溫措施

2.1 原材料控制

（1）水泥。目前，在大體積混凝土中，使用較多的是礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。除了水泥品種，水泥用量也比較關鍵。眾所周知，混凝土強度隨著水泥用量的增加而增加，但水泥用量過多會出現水化熱較大的問題，應盡可能地減少水泥用量，有效控制水化熱，減少裂縫的產生。

（2）外加劑。在保證混凝土強度的前提下，混凝土中可加入適量的緩凝劑、膨脹劑等，通過適當延長終凝時間及補償混凝土收縮來控制裂縫的產生。

（3）外摻料。在混凝土拌制過程中，可適量摻入粉煤灰，通過改善混凝土的和易性和降低水化熱來控制裂縫的產生。

（4）配合比。配合比設計時，應盡量減少混凝土的用水量，減少水化作用。骨料選用中粗砂和大粒徑、級配良好的石子，通過合理的配合比來有效控制裂縫的產生。

2.2 控制混凝土入模溫度

在相同的條件下，入模溫度高的混凝土要比入模溫度低的混凝土升溫要快很多。入模溫度控制應以季節性來采取相應措施加以控制。

2.3 混凝土澆筑施工方法

（1）跳倉法。跳倉法是充分利用了“抗與放”的特性原理，跳倉法指將需要澆筑大體積混凝土的建筑物地基或大面積混凝土平面機構分成若干個區域進行澆筑。跳倉法最大單向分塊尺寸不大于40m，相鄰兩段間隔時間不少于7d，以避免混凝土施工初期部分激烈溫差及干燥作用，無需留后澆帶。

（2）推移式連續澆筑。推移式連續澆筑是指在混凝土澆筑過程中，澆筑點不斷往前進行，澆筑點前面的混凝土澆筑達到設計標高后自流形成斜面，后面的混凝土繼續跟隨澆筑，直到設計標高為止。這種澆筑方法需快速向前推進，因此不是很適合厚度很大的大體積混凝土施工，但對于厚度不大、澆筑面積很大的大體積混凝土來說，推移式連續澆筑是較好的澆筑方式。

2.4 澆筑后溫度監測

（1）溫度監測目的。大體積混凝土澆筑后，進行溫度監測，實時掌握不同時段混凝土里表溫差，是控制大體積混凝土裂縫產生的關鍵技術之一。對于大體積混凝土來說，需提前在混凝土內埋入溫度監測感應器，對溫度進行實時監測，以達到提前預防的目的。在大體積混凝土施工過程和養護過程中，實時監測混凝土里表溫度上升和下降的速率、里表溫差，根據溫度監測數據，若出現異常情況，及時發現問題根源，并采取相應措施進行及時控制。

（2）溫度監測儀器的選擇。目前，大體積混凝土溫度監測儀器有溫度信號有線傳輸和無線傳輸2種，有線傳輸設備構造簡單，操作方便，但在澆筑混凝土過程中導線和傳感器容易受損，導致溫度數據不能正常傳輸，選用時應盡量采取措施保護和防范。無線傳輸設備容易受干擾，導致檢測數據不準確。在實際操作過程中，應根據實際情況選擇合適的檢測儀器。重要的一點是，人工收集數據也往往可能錯過最高溫差時間點，采用人工數據采集儀器時，工作人員每隔1-2h就要到各個測溫點進行測溫，需把所有測溫點都巡視一遍，浪費時間，且夜間測試不方便操作，需要的勞動力多，勞動強度大。因此最好是選用具有自動采取數據功能的溫度監測儀器，實時監測溫度并繪出里表溫差曲線，實現信息化施工，能夠讓人一目了然并提前采取措施預防裂縫的產生。

（3）保溫及養護。①在大體積混凝土的保溫和養護期間，應監測混凝土結構的內表面溫差和冷卻速率。現場動態溫度監測是控制大體積混凝土施工的重要組成部分，根據現場的實際測量結果，可掌握與施工有關的數據（混凝土內外溫度差、最大絕熱溫升和冷卻速率等），并可利用這些真實的監測數據結果進一步調整保溫維護措施，在更大程度上來滿足溫控指標的要求。②混凝土的保溫時間主要根據混凝土收縮引起的應力和溫度應力來確定。③混凝土在保溫養護的期間，應始終對混凝土表面進行適當灑水浸潤，混凝在水化熱階段會吸收大量的水分，對混凝土的表面抗裂性能會有幫助。一些數據表明，混凝土在濕潤的養護環境下，其極限拉伸值比干燥養護過程中要大。④如果在晝夜溫度變化較大的環境下，對大體積混凝土進行拆模時，注意預防寒潮侵襲、溫差驟降、空氣干燥等因素的影響。當使用木模板兼保溫板的情況下，需按照要求確定拆除時間。

3 結語

大體積混凝土裂縫產生的原因有很多，須掌控全過程并使用必不可少的溫度監測手段，從而確定合理的保溫、養護措施，減少裂縫的產生，做到事半功倍的效果，提高大體積混凝土的施工質量。