大体积的混凝土

大体积的混凝土（精选12篇）

大体积的混凝土 篇1

0前言

随着城市经济的飞快发展, 越来越多的超级建筑出现在人们的生活中, 这不得不说是人类创造的奇迹。然而超级建筑也不是无本之木、无源之水。伴随着超级建筑的超级需求, 一系列新的问题随之而来, 笔者在本文中探讨的大体积混凝土也如此。

大体积混凝土我国目前尚无明确定义。日本建筑学会标准 (JASS5) 规定“结构断面最小厚度在80 cm以上, 同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土, 称为大体积混凝土”。美国混凝土学会 (ACI) 规定“任何就地浇筑的大体积混凝土, 其尺寸之大, 必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题, 以最大限度减少开裂”。

巨大的体积, 在热的作用下, 高热处必将产生巨大的膨胀。水化过程中混凝土强度尚低, 在如此大的体积变化下, 开裂似乎就不是一个可以忽视的问题。通缝的出现、钢筋的锈蚀, 带来的不仅仅只是工期的延长和美观的影响, 更是质量与寿命的可怕影响。

因此, 大体积混凝土施工中的温度监控是控制裂缝产生的关键, 也是确保建筑施工质量的关键之一。

1 原因分析

1.1 水泥选用不当, 水化热过高

水泥水化热引起温度应力和温度变形而产生裂缝。水泥水化过程中产生大量热量, 水泥水化放热量达120 cal/g, 混凝土内部升温约在30℃以上。当混凝土内部与表面温差大时, 就产生温度应力和温度变形。混凝土内部的温度应力与混凝土厚度及水泥用量、品种有关, 混凝土结构尺寸愈大、厚度愈厚, 温度应力愈大, 引起裂缝的可能性愈大。

1.2 混凝土内外约束条件的影响

大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起, 当结构产生温度变形时, 受到地基的限制, 将产生外部约束应力;当混凝土升温时, 产生膨胀变形约束, 中心产生压应力, 此时混凝土弹性模量小, 徐变和应力松驰度大, 使混凝土与地基连接不牢固;当温度下降时, 中心产生较大拉应力, 此时混凝土抗拉强度低于温度产生的拉应力时, 混凝土将出现垂直裂缝, 此裂缝往往是贯穿性裂缝, 这将影响到结构安全度和使用功能, 是致命的裂缝。当混凝土内部由于水泥水化热而形成结构中心升温高, 热膨胀大, 中心产生压应力, 表面产生拉应力, 当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束力时, 同时也会产生深层裂缝, 是非贯穿性裂缝也会影响使用年限。

1.3 外界气温度化的影响

大体积混凝土在施工阶段, 常受到外界气温变化的影响, 外界气温越高, 浇筑温度也愈高;当气温下降, 特别是气温骤降时, 会大大增加外层与混凝土内部的温度梯度, 会造成温差与温度应力, 使大体积混凝土出现裂缝。

1.4 混凝土的收缩变形的影响

1) 混凝土塑性收缩变形发生在混凝土硬化之前, 混凝土仍处于塑性状态, 主要是上部混凝土的沉降受到钢筋和骨料限制或平面面积较大的混凝土, 其水平方向的减缩比垂直方向更难, 这就会形成不规则的深层裂缝, 这种裂缝通常互相平行。

2) 混凝土的体积变形, 混凝土在终凝后体积产生变化, 有可能产生收缩或膨胀, 随之温度变化而变化。

3) 干燥收缩是混凝土中的水份80%要蒸发, 仅20%水份是硬化所需。随着水份蒸发就会出现干燥收缩, 表面干燥收缩快, 中心干燥收缩慢, 表面收缩应力受到中心收缩应力的约束, 表面产生拉应力而出现裂缝。

4) 混凝土匀质性影响, 配合比不严格计量, 其坍落度, 外加剂, 骨料粒径不同及振捣密实度不同, 造成混凝土的弹性模量不同, 形成收缩变形不均匀现象, 导致应力集中而引起裂缝。

5) 结构造型差异悬殊, 厚度差别较大或留孔、留槽都会产生应力集中而形成裂缝。

2 控制过程

2.1 材料

1) 水泥品种。经过比较, 用P.O 32.5号普通硅酸盐水泥, 水泥物理性能详见表1。

2) 外加剂。工程采用高效泵送剂, 经检测混凝土的减水率≥20%, 初凝时间 (20℃) ≥5 h。在上闸首廊道混凝土中采用HLC-Ⅰ防渗抗裂剂, 掺量为胶凝材料 (水泥+粉煤灰+HLC-Ⅰ) 的8% (即内掺法) 。

3) 粉煤灰。经对比选用的粉煤灰, 其技术指标见表2, 检验结果表明该粉煤灰属于Ⅱ级灰品质, 比重为2.05g/cm3。

掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度, 但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量的降低。因此对早期抗裂要求较高的工程, 粉煤灰掺入量应少些, 否则表面易出现细微裂缝。

4) 粗、细骨料选择。选用当地的玄武岩作为粗骨料, 其中粒级5~16 mm占30%, 粒级16~31.5 mm占70%, 经筛分试验表明所用碎石符合5~31.5 mm连续级配。控制含泥量≤1%, 针片状颗粒≤10%。选用宿迁的中砂作为细骨料, 细度模量为2.80, 控制含泥量≤2%, 混凝土配合比见表3。

2.2 施工工艺

1) 浇筑方法。根据划分的3个施工段确定总体浇筑顺序。浇筑方法采用“斜面分层、薄层浇捣、循序推进、一次到边”连续施工的方法, 每个泵负责一定宽度范围的浇筑带, 各泵浇筑带前后略有错位, 形成阶梯式分层推进局面, 以提高泵送工效。简化混凝土泌水处理, 确保上下混凝土层的结合。对于第3段2 400 m3混凝土的浇筑, 采取3台泵、36辆运输车, 通过对每泵混凝土方量的统计, 控制每泵泵送量为25~30 m3/h, 避免施工中冷缝的出现。

2) 振捣。根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度, 在每条浇筑带的浇捣面前、中、后各布置3台振动器, 第1台布置在混凝土卸料点, 振捣手负责出管混凝土的振捣, 使之顺利通过面层钢筋流入底层;第2台设置在混凝土斜面的中间部位, 振捣手负责斜面混凝土的密实;第3台设置在坡脚及底层钢筋处, 因底层钢筋间距较密, 振捣手负责混凝土流入下层钢筋底部, 确保下层钢筋混凝土的振捣密实。振捣手振捣的方向为:下层垂直于浇筑方向自下而上, 上层振捣自上而下, 严格控制振动棒移动的距离、插入深度、振捣时间, 避免各浇筑带交接处的漏振。

3) 泌水处理。流动性的混凝土在浇筑过程中, 上涌的泌水和浆水顺着混凝土坡脚流淌到坑底, 故我单位采取的措施是在混凝土垫层施工时, 使其施工成一定的坡度, 使大量的泌水顺垫层坡度流入到周围的排水沟盲沟, 通过积水坑排放到基坑外, 当混凝土的坡脚接近后浇带、模板顶端或底板面标高时, 要求振捣手改变混凝土的浇筑方向, 即由顶端往回浇筑, 与斜坡面形成一个积水潭, 用软管及时排除最后的泌水。

4) 表面处理。泵送混凝土由于强度高, 表面水泥浆较厚, 故在混凝土浇筑后至初凝前, 应按初步标高进行拍打振实后用长木尺抹平, 赶走表面泌水, 初凝后至终凝前, 用木蟹打压实, 紧跟着用铁抹刀抹光闭合收水裂缝。

5) 底板混凝土后浇带处理。常规后浇带处理存在的问题是, 在底板大体积混凝土施工中, 有较多的混凝土浆等通过隔离钢板网流入后浇带内, 而底板钢筋的贯穿给后浇带内的后期清理带来困难。因此本工程中采用了以下措施: (1) 在后浇带下设加强止水部分, 加深形成一条深200 mm排污沟, 并向二端找坡; (2) 在排污沟内有少许砂浆难以完全清出, 由于设置的排污沟比底板要深200 mm, 亦可让其留在排污沟内, 对结构也不会产生影响; (3) 后浇带的浇筑时间、混凝土级配要求等必须满足设计要求; (4) 应特别注意后浇带附加防水区处的止水施工质量, 止水带的选材必须严格, 接长不留隐患; (5) 在后浇带加强止水部分的垫层上加铺防水卷材, 并向每边延长500 mm以上; (6) 后浇带处钢筋不断开, 侧向采用双层钢板网作侧模; (7) 后浇带留置完毕, 马上铺盖木板, 以防杂物掉入造成清理困难。

3 养护

3.1 一般养护

大体积混凝土的裂缝特别是表面裂缝, 主要是由于内外温差过大产生的。浇筑后, 水泥水化热使混凝土温度升高, 表面易散热温度较低, 内部不易散热温度较高, 相对地表面收缩内部膨胀, 表面收缩受内部约束产生拉应力。对大体积混凝土这种拉应力较大, 容易超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。因此, 加强养护是防止混凝土开裂的关键之一。在养护中要加强温度监测和管理, 及时调整保温和养护措施, 延缓升降温速率, 保证混疑土不开裂。养护需要7天以上 (浇筑完7天内是混凝土水化热产生的高峰期) , 具体时间将根据现场的温度监测结果而定。

1) 混凝土浇筑完毕后即转入养护阶段, 此时浇筑混凝土的水化作用已基本确定, 温度的控制转为对降温速度和内外温差的控制, 这可通过给浇筑体表面覆盖保温材料进行保温养护来实现。覆盖材料可采用草袋, 也可用水直接覆盖在基础表面, 本项目采用了水覆盖法。

2) 采用蓄水养护, 蓄水深度取50 cm以上。在升温阶段, 蓄水层能吸收混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响, 起到保温养护与间接散热、降温的双重作用。在降温阶段, 蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速度、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的作用, 能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂缝。经验证明该方法效果较好。

3) 冷却水管使用完毕后用与承台强度等同的水泥浆封闭。

3.2 冬季养护

冬末春初, 气温变化大, 早晚温差大, 初春雨量多。根据有关工程经验加之理论计算, 采取塑料薄膜与草袋相间覆盖的方法, 随混凝土的浇筑顺序, 在每一段混凝土表面收光后, 即混凝土处于硬化阶段时, 及时铺上塑料膜作为密封层, 防止混凝土热量流失使之表面处于湿润, 然后铺上草袋。根据测温报告数据, 采用2层草袋2层薄膜。为防止气温骤变影响, 在混凝土升温和早期降温过程中, 有控制地加强保温层, 在混凝土降温中期, 为加快降温速率, 采取白天掀开部分保温层, 晚间再覆盖的做法, 混凝土降温后期则采取逐日掀开保温层的做法。如有需要, 可在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点, 并在养护中通过量测测温点的温度, 用于指导降温、保温工作的进行, 从而控制混凝土内外温差在20℃左右。

3.3 监测要求

混凝土内部埋设热电偶, 每两小时观测一次, 随时掌握混凝土在浇筑过程和养护期的温差变化, 指导调节保温层厚度, 实现动态监控和动态调整。

3.4 其他工作

施工期重视和做好天气预报资料的收集、应用工作, 向当地气象部门订购中短期天气预报资料。

遇到低温天气施工, 要保证混凝土入仓温度不低于5℃, 高温季节施工, 要控制混凝土入仓温度不高于30℃, 并特别注意对混凝土表面温度进行控制, 底板混凝土内外温差不大于20℃, 廊道混凝土内外温差不大于15℃。

4 结语

从工程的施工控制可知, 控制温度裂缝应根据工程的具体情况选择施工措施, 可以采用控制大体积混凝土水泥用量、选用低水化热水泥、掺加合适的外加剂、优化混凝土配合比、完善浇注工艺、以及加强养护工作和温度检测工作等方法。面对应用日益广泛的大体积混凝土工程, 我们必须不断总结经验, 完善技术措施, 从而使大体积混凝土施工走上成熟和规范化的道路。

参考文献

[1]叶琳昌, 沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社, 1987.

[2]段峥.现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治[J].混凝土, 2003 (8) .

[3]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[4]杨嗣信.高层建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.

大体积的混凝土 篇2

[摘 要]由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析控制它，来保证施工的质量。

[关键词]大体积混凝土 温度裂缝 施工措施

一、大体积混凝土的裂缝

大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。

但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1~0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。如超过0.2~0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝，将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。

大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但抗拉能力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。

产生裂缝的主要原因有以下几方面：

1．水泥水化热

水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3~5天。

2．外界气温变化

大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层

凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

3．混凝土的收缩

混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。

影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。

二、大体积混凝土的配制

大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：

1．粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂；

2．外加剂宜采用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等；

3．大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量；

4．采用综合措施，控制混凝土初始温度。

5．加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。

6．水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。

三、大体积混凝土的浇筑与振捣：

浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：

（一）全面分层：

即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

（二）分段分层：

混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时 间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

（三）斜面分层：

要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土的捣实。下面一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进，震动器也相应跟上。

四、大体积混凝土养护时的温度控制

养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间，拆模后应立即回土或覆盖保护，同时预防近期骤冷气候影响，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。

温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。

在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：

1． 混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃~30℃。

2． 混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。

3． 采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行，还有常见的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。

4．保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂等），在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。

5． 混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。

五、结论

大体积混凝土施工的浅析 篇3

【摘 要】近十几年来，随着国民经济飞速发展，基础、环保设施的大力改善，全国大体积混凝土施工面广、工程量大，绝大多数大体积钢筋混凝土施工中已淘汰了许多落后的工艺，但许多经济欠发达地区仍采用如预埋冷却钢管，地下水拌合混凝土等落后的施工方法。

【关键词】建筑施工；大体积混凝土；质量影响；应用

1.大体积混凝土施工中温度变化规律

（1）构筑物内部沿高度方向，靠近上表面的顶部温升最快，最先达到峰值，降温也快。待将到接近气温后，受大气温度变化影响较大，往往随昼夜气温波化而波动，但波动幅度随混凝土表面养护措施（保温效果）而有程度不同的缓解；靠近基低温升较慢，最晚达到峰值，降温也慢。从纵断面等温线看，中间疏、下面密、上面最密，随着降温时间的延长，上中下各部位逐渐接近并趋向一致。上表面与中心温差（即内外温差）的70%以上是在距上表面80cm；基低与中心温差的80%集中在距基底80cm内，厚度超过2cm时，中心最高温升大体上与厚度尺寸无关。

（2）如洛阳市凯利名家工程主楼筏板基础厚度1.5cm，建筑面积21084m2，主筏板基础大体积砼浇筑时室外环境为25℃-31℃之间，为切实反映大体积砼内部温度变化情况，加强砼内外温度的测试以保证大体积砼施工质量，大体积砼基础施工期间，沿浇筑层的高度，在底部（-1.5m）、中部（-0.1m）、表面（-0.5m）分别布置测温点，测温点平面间距一般为5m，分别布置在边缘与中间，垂直测温点间距一般为500mm，由专人测温并记录，温度上升阶段每2h测一次，温度下降阶段每8h测一次，整个测温记录反映，温度上升每2h平均升温0.45℃，上升温度最快的中部测温点每2h平均升温0.86℃，3天后达到最高峰值，为70.5℃，其中底部最晚5天后达到峰值，为69.6℃。降温速度比较缓慢，每8h降温0.52℃，降温同升温基底偏慢，中部降温较快。从整个升降温过程反映，该工程大体积砼基础表面温度度与内部温度差始终维持在24℃以内，满足施工规范要求。

（3）构筑物内部沿长（宽）度方向，中心部位达到最高温升峰值（即内外最大温差）时，距测表面（即模板内表面）1m远的混凝土内部温差很小，而且大体上与平面尺寸无关。

2.温度变化对混凝土质量的影响

（1）混凝土内部最高温升问题。大体积混凝土构筑物内部温升高未必会出现裂缝，反之亦然。据资料介绍，1972年日本群津钢铁厂高炉基础施工中混凝土温升达到76℃，并未出现裂缝。

（2）关于混凝土浇筑温度、入模温度、出机温度、大气温度等问题。

混凝土拌合物从出搅拌机到进入模板的时间不同，其温度略有差异，但都与大气温度相关不大，常规施工中，混凝土浇筑温度与大气温度约高于大气温度1-3℃。上海宝钢一期工程中的几个大体积钢筋混凝土基础，浇筑温度最高达35-36℃，再从混凝土内部最高温升达到76℃也无害的事实来看，为降低入模温度而要求用地下水或冰水拌合混凝土，对砂、石堆场采取遮阳等技术措施也就没有必要了。

（3）对厚度较大的地下大体保积钢筋混凝土分层分块跳槽浇筑，甚至还采取预埋循环冷却水管等施工方法，既延长了施工工期，又增加了对施工缝的处理工序和费用，得不偿失。从结构受力和地下结构抗渗要求来说，整体连续浇筑混凝土才是最好的施工方法。

3.浅析几个有关问题

（1）大体积钢筋混凝土构筑物，如工业厂房独立柱基础，大型设备基础，高耸烟囱基础等，都是承重构件，配筋较密且都集中在边部，对大体积混凝土抗裂性有利。浇筑后的混凝土在硬化过程中，升温时受到钢筋笼限制，其势膨胀量远少与自由状态下混凝土构筑物的热膨胀量，降温时其体积收缩程度也小得多。因此大体积钢筋混凝土比大坝混凝土的抗裂性要高得多。这里说明一点，用自由状态下混凝土线膨胀系数计算有钢筋笼约束的厚板或块体混凝土的体积膨胀量，准确性很低。

（2）地下大体积钢筋混凝土构筑物工作环境特点。

施工期间较少受到或完全不受日期、风吹、雨淋等然害，同时深基坑中构筑物周围空间狭窄，通风条件差，就连昼夜温差变化大的气温影响也比地面要小，这对混凝土浇筑、养护都有利。7-14d的高温热自养护，混凝土已比较接近甚至达到设计强度，拆模时混凝土已有较高的抗裂能力，拆模后及时回填，此后混凝土内部残余温度（余热）将通过回填土缓慢外泄，直到与地面温度平衡。土壤导热性差，残余温度的消失将在长时间内缓慢地完成，这过程中温度应力不会影响混凝土质量，以致产生温度裂缝。所以地下大体积钢筋混凝土只重视施工期间，即早期温度影响，而不考虑中、中期温度影响。

（3）保证大体积钢筋混凝土施工质量的关键。

大体积钢筋混混土内部温升约在50-80℃，浇完后24-72h到达峰值，7D内平均降温速度为1℃/d。即在距构筑物外表面1m远的混凝土内部、养护期间混凝土处于高温、高温（相对标样）、高压（相对自由状态）的自养护条件下完成硬化过程。强度增长比同龄期标养快，接近或达到蒸养效果。

硬化过程中混凝土导热性差、升温稍快，降温缓慢，温度梯度最大，最可能出现裂缝的部位是在3个临边处，即上表面、下底面和四周侧表面深约12cm以内。因此，不管体积（厚度与平面尺寸）多大，3个临边易出现问题，也是解决问题的关键。

降温时温差大，如遇到约束就会产生温度应力，而温度应力大于此时混凝土的抗拉承受力，混凝土会出现温度理裂缝。可见在3个临边处控制降温速度，特别是防止急剧降温和放松外界约束等措施，可保证混凝土施工质量。3个临边中，上表面和四周侧表面都与养护措施密切相关，底约束与混凝土的构筑物的基层材性有关，如混凝土构筑物座在刚度较大的坚实岩石或旧混凝土基础上，则应采取消除或减轻其对新浇混凝土构筑物约束的措施。

4.大体积混凝土施工综合技术的应用

4.1混凝土外加剂的应用

高效减水剂的广泛应用，在满足施工和易性的前提下，使混凝土单位用水量大大降低，水灰比已从五、六十年代常用0.55-0.7降低到目前的0.4左右，比较接近水化反应所需用水量。

微膨胀剂的普遍采用，弥补了超细高强水泥水化初期收缩性大的缺点，使混凝土固化收缩量大为减少或不再收缩，因此使大体积混凝土在硬化过程中产生裂缝的可能性大大减少。有针对性的使用外加剂，大大改善了混凝土的品质，提高了大体积混凝土外界干扰的能力。

4.2商品混凝土和泵送混凝土的应用

商品混凝土和泵送施工工艺的普遍应用，既保证混凝土的质量，又解决了大体积混凝土的连续浇筑问题。分层、分块，人为地设置施工缝的旧办法已无必要，从而为大体积混凝土施工提高工效、降低成本提供了有利条件。

5.结语

大体积混凝土裂缝的控制 篇4

大体积混凝土的定义各国规定不同,我国《普通混凝土配合比设计规程》定义为:凝土结构物实体最小尺寸大于或等于1m时或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。日本建筑学会标准JASSA规定:结构断面最小尺寸在80cm以上,水化热引起的混凝土内的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土。美国混凝土协会ACI定义为:任意体量混凝土,其尺寸大到足以必须采取措施减小由于体积变形引起的裂缝。从以上定义可得出,大体积混凝土会因水化热较高,施工中采取不当措施易产生温度裂缝和结构收缩裂缝。

2 大体积混凝土裂缝产生的机理分析

混凝土裂缝一种称为表面裂缝,有表面深裂缝和表面浅裂缝之分;表面深裂缝是混凝土内外温差大于标准控制值而导致,比较有规则,缝较长且深.表面浅裂缝是混凝土在硬化过程中因混凝土表面失水过快,混凝土内外收缩不一致产生,无规则、较短而浅。另一种因混凝土温度应力、约束条件、外界气温等综合因素产生的裂缝称之贯穿裂缝,有较大危害性,施工过程很难掌握和控制。下面就两种不同裂缝成因进行分析。

2.1 表面裂缝的产生

水泥水化过程中放出大量热,大体积混凝土比较厚且混凝土导热系数比较小,混凝土内部和表面的散热条件不同,中心温度很高,形成温差,使其内部温度分布不均匀,引起质点发生变形不一致,产生内约束。混凝土中心由于温度较高,产生的热膨胀也较表面大,因而在中心产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过混凝土抗拉强度时,就会在其外表面产生裂缝,比较分散、裂缝宽度小、深度很小,俗称“表面裂缝”。一般发生在浇筑后温度上升阶段,由于混凝土体积发生膨胀所形成。

2.2 贯穿裂缝的产生

大体积混凝土浇筑后数日,水泥水化热基本上释放完毕,由于环境温度较低就会逐渐降温,多余水分也随之蒸发,引起混凝土体积出现不同程度收缩。而地基、其他结构会对其进行约束,让其不能自由变形,在这种外部约束作用下,混凝土内外温差会产生温度应力,一般是拉应力,当该温度应力超过混凝土抗拉强度时,会从约束面开始向上出现开裂形成温度裂缝。

3 大体积混凝土裂缝的控制

3.1 设计措施

(1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土有良好工作性下降低混凝土单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂、高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热、高抗拉值”抗裂混凝土。(2)增配构造筋,提高抗裂性能。采用小直径、小间距配筋方式,全截面配筋率应在0.3%-0.5%之间。(3)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中薄弱环节采取加强措施。(4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位配筋率,提高混凝土极限抗拉强度。(5)在结构设计中应充分考虑施工时气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20-30米,保留时间一般不小于60天。

3.2 原材料控制措施

(1)选用水化热低、凝结时间长、后期强度高水泥,不选用水化热高硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,条件许可优先选用收缩性小或微膨胀性水泥。(2)掺入适当粉煤灰能显著降低水泥用量。虽然粉煤灰作为活性材料也会释放水化热,但放出水化热较低,能起到降低水化热和延长温升时间作用,还可减少砂子对砼泌水作用并改善细骨料级配。(3)选择级配良好骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积80%-83%,选线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好骨料。选用粒径4-40mm粗骨粒,尽量采用中砂,严格控制砂、石子含泥量。控制水灰比在0.6以下;可在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热;可考虑掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150-300mm的大块石,减少混凝土总用量,降低水化热。(4)适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土工作度,提高硬化混凝土力学、热学、变形等性能起着重要作用。

3.3 裂缝控制的施工措施

3.3.1 混凝土的浇筑

混凝土拌合物可采取的降温措施:一是预冷骨料,二是加冰拌合。浇筑时间最好安排在低温季节或夜间,若在高温季节施工,则采取减小混凝土温度回升措施。对于泵送混凝土输送管道,应全程覆盖并洒以冷水。

(1)为有效降低大体积混凝土内外温差,在其施工过程中采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间时间间隔应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝前将其次层浇筑完毕。在施工中,还遵循其施工中已形成“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序渐进,一次到顶”原则。(2)混凝土浇筑过程除进行正常振捣外,在混凝土初凝前宜进行二次振捣,排除大粒径骨料和钢筋下空气,增强混凝土密实性,进行二次抹压消除混凝土干缩裂缝。在振捣过程中,要注意全面振捣;在振捣时间上,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。

3.3.2 混凝土的养护

保温养护是大体积混凝土施工关键环节,不仅要满足强度增长需要且要降低其浇筑块体内外温差值,降低混凝土块体自约束应力,浇筑块体降温速度,充分利用混凝土抗拉强度,提高其块体承受外约束应力时抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝目的。一般在浇注完毕后12-18h内开始养护。

4 结语

综上,虽然大体积混凝土很容易产生裂缝,但大量科学研究及工程实例表明,只要在设计、施工工艺、材料选择及后期养护过程中充分考虑各种因素影响,完全可避免危害结构裂缝的产生。

摘要：本文介绍了大体积混凝土概念,并对其温度裂缝产生原因进行深入分析并针对其开裂原因,提出了防止的具体措施。

关键词：大体积混凝土,温度裂缝,裂缝控制

参考文献

[1]叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社,1987.4.

[2]王铁梦.工程结构的裂缝控制[M].北京:冶金建筑研究总院,2000.5.

[3]何晓桐.大体积混凝土裂缝防控综合措施[J].兰州工业高等专科学校学报,2008,15(2).

大体积的混凝土 篇5

本文对大体积混凝土桥梁裂缝产生的原因作较全面的分析、总结,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法,达到防范于未然的`作用.

作 者：高鹏 高明辉 作者单位：高鹏(佳木斯市路桥工程有限公司,156111)

高明辉(黑龙江省公路工程监理咨询公司,150000)

大体积的混凝土裂缝控制对策 篇6

【关键词】大体积；混凝土；原因；控制

这种大体积钢筋混凝土具有结构厚、体型大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。在施工中如果措施不当，很容易导致钢筋混凝土结构出现裂缝，这不仅破坏结构的整体性。影响结构安全，在水工结构和建筑物基础等工程部位还会造成渗漏，给整个工程造成非常严重的危害。如何控制裂缝的产生，一直是大体积混凝土结构施工中的一个重大课题。

1.大体积钢筋混凝土裂缝的种类

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。

1.1微观裂缝

在未承受荷载的混凝土和钢筋混凝土结构中存在着肉眼看不见的微观裂缝，微观裂缝主要有三种：（1）粘着裂缝；（2）水泥石裂缝；（3）骨料裂缝。

1.2客观存在的宏观裂缝

1.2.1表面裂缝

表面裂缝产生的原因是：大体积混凝土浇筑后，水泥在水化过程中产生大量水化热，使混凝土温度上升。由于混凝土表面散热快，内部散热慢，混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当拉力超过混凝土抗拉强度时，混凝土会产生表面裂缝。

1.2.2贯穿裂缝

贯穿裂缝产生的原因是：随着水泥水化反应的结束以及混凝土的不断散热，大体积混凝土由升温阶段过渡到降温阶段。随温度低，体积收缩。

1.2.3收缩裂缝

混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生相应的收缩能力，当产生的收缩力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。

1.2.4温差裂缝

混凝土内部和外产的温差过大会产生裂缝。温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

2.大体积钢筋混凝土裂缝产生的原因

大体积钢筋混凝土基础产生宏观裂缝有三个主要原因：（1）动荷载等外荷载引起的裂缝，即按常规计算的主要应力引起的裂缝。（2）结构次应力引起的裂缝，即结构的实际工作状态同常规计算假定有出入而引起的裂缝。（3）形变化引起的裂缝，即结构由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝。

3.控制大体积混凝土裂缝产生的措施

3.1材料质量控制

3.1.1选用中热或低热水泥

温差主要是水化热产生的，为了减小温差，就要尽量降水化热，要用早期水化热低的水泥，选择适宜的矿物组，调整水泥的细度模数。试验证明，水泥中的铝酸三钙和酸三钙含量高的水泥水化热就高。所以，为减小水化热，采用熟料中含铝酸三钙化硅酸钙较少的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

3.1.2掺加粉煤灰

为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替。掺入粉煤灰有以下作用：粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物（其中二氧化硅含量40%-60%，三氧化二铝含量17%-35%），这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，降低混凝土的热胀；粉煤灰颗料较细，能够参加二次反应的界面相应增多。

3.1.3骨料选择要合适

尽量扩大粗骨料粒径，因为粗骨料越大，级配越好，孔隙充满越小，比表面积越小，每立方米的水泥砂浆量和水泥用量相应越省，水化热随之降低，对防止裂缝越有好处。细骨料宜采用级配良好的中粗砂。

3.1.4掺入外加剂

掺入减水剂、缓凝剂和引气剂等外加剂以改善混凝土性能防止开裂。减水剂的主要作用是改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量。而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。

3.1.5掺入外掺料

掺入钢纤维或聚丙稀纤维材料可以提高混凝土的抗裂性能。粉煤灰和外加剂的掺量要经试验确定，混凝土可按60的设计强度进行配合比设计。

虽然大体积混凝土裂缝产生的原因很多，但只要严格按规范规定施工，认真积极的探索裂缝产生的原因，及早采取相应的预防措施，就能有效地控制大体积混凝土结构的裂缝。

3.2施工温度控制

3.2.1混凝土出机温度的控制影响最大的是石子和水的温度

为此重点是控制石子的温度。气温高时，要在砂石堆场搭遮阳装置，必要时向骨料喷水雾或使用前用冷水冲洗骨料；冬季，则要求砂石骨料中不得含有冰块。

3.2.2混凝土浇筑温度的控制

混凝土从搅拌机出料后，经搅拌车运输、缷料、泵送、浇筑、振捣、平仓等工序后的温度称为浇筑温度，浇筑温度对结构物的内外温差影响不大，但温度过高会引起较大的二缩，给混凝土浇筑带来不利。根据实践经验建议最高浇筑温度控制在40℃以下为宜。这就要选择合理的浇灌时间，完善浇筑工艺，并加强养护工作。

3.3采用二次振捣工艺增加混凝土密实度

对浇筑后的混凝土，在振捣界限以前给予二次振捣，能排除混凝土因浇水在粗骨料和水平钢筋下部生成水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土抗压强度提高10%-20%，从而提高抗裂性。这里所指振动界限是指混凝土二次振捣的恰当时间，即混凝土经振捣后沿尚能恢复到塑性状态时间。

3.4改进混凝土搅拌工艺

提高混凝土硬化后界面过滤层的结构致密，加强粘结性。搅拌新工艺是采取二次投料，加大砂浆或净浆的裹石面积，可以有效地防止水膜的存在而使界面过滤层疏松多孔，达到增加混凝土强度的目的。

3.5混凝土浇筑质量控制

3.5.1全面分层，即在第一层全面浇筑

全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直到完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两段向中间同时进行浇筑。

3.5.2分段分层

混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土還未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，不像第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

3.5.3斜面分层

要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。

3.6混凝土养护

3.6.1养护时间

为了保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生的裂缝，大体积混凝土浇筑完毕后，应在12同仙加以覆盖和浇水。具体要求是：普通硅酸盐水泥搅拌的混凝土不得少14天，矿渣水泥、火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于12天。

3.6.2养护方法

大体积混凝土养护方法，分降温法和保温层两种。降温法，即在混凝土浇筑成型后，用蓄水、洒水或喷水养护；保温法是在混凝土成型后，使用保温材料覆盖养护。

【参考文献】

［１］朱洪义.大体积钢筋混凝土基础裂缝成历及控制.民营科技.2008.3.

［２］孙利中,王林.大体积混凝土施工方法.民营科持.2010，7.

大体积混凝土基础的质量控制 篇7

厦门康利石材集团营运中心工程位于厦门市思明区观音山商务片区。总建筑面积约42166.84m2,其中地下4层,建筑面积11002.54m2,地上部分21层,建筑面积31164.3m2,建筑高度92.8m,地下室作为地下室车库,战时作为人防地下室,上部为综合楼,主要用于商务办公、客房。本工程主楼基础为大型筏形承台,形状为菱形,平面尺寸约为52×31m,厚3m,混凝土强度等级为C50,抗渗等级P12,混凝土量约6000m3。

基础底板混凝土强度高,厚度和体积大,施工正值冬季,因此在施工中存在3个不利的影响:①底板混凝土超厚,一次性浇捣,混凝土内部温度不易散发;②混凝土强度等级高,水泥一般采用普通硅酸盐水泥P.052.5或普通硅酸盐水泥P.042.5水泥,水化热也高;③冬季施工,环境温度低,混凝土内表温差大。在这些不利因素的综合作用下,混凝土内部必然形成较高的温度,存在着产生裂缝的危险,为防止混凝土裂缝产生,我们对控制温度裂缝采取了相应的措施,编制了较为完整的施工方案。

2 材料选择及其配合比

2.1 材料选择

2.1.1 水泥品种确定

选用品牌为“万年青”P.042.5的普通硅酸盐水泥,该水泥安定性好、强度高、货源充足,缺点是水化热偏高,通过分析后认为,水化热可以通过降低水泥用量来减少,水泥用量可通过配合比试配来确认。

2.1.2 细骨料

采用细度模数>2.4的中砂,含泥量<2%,中砂可减少水及水泥的用量。

2.1.3 粗骨料

选用粒径5～40mm连续级配碎石,含泥量<1%,以减少混凝土收缩变形。

2.1.4 外加剂品种的确定

为解决底板混凝土开裂和渗漏问题,必须掺入外加剂,根据多个项目施工经验采用TW-10(建科所特为本次大体积混凝土配制)高性能泵送剂、AEA混凝土膨胀剂配合比的试配,TW-10高性能泵送剂减水率达15%以上,坍落度在1h内基本不损失且具有一定的缓凝和保塑作用,减水率高可减少单方混凝土用水量,即降低用水量和水泥用量,使混凝土密实性提高,收缩减小,达到防渗抗裂作用。

2.1.5 外掺料品种的确定:

通过对矿粉和粉煤灰比较,采用粉煤灰,粉煤灰性能稳定,能代替部份水泥,从而减少水泥用量,降低水泥水化热,且货源充足,价格便宜。不仅能增强混凝土和易性,而且能大幅度提高混凝土后期强度,控制温升速率,推移温度峰值出现时间,减缓温度聚集的强度。

2.2 施工配合比试配方法及确定

混凝土强度等级为C50,抗渗等级P12,混凝土浇筑塌落度选160～180mm。初凝时间控制在16h左右,因此在实验室配合比设计时即要满足强度要求,又要满足抗渗要求,还要考虑温升控制、降低水化热防止温度裂缝的产生。鉴此试验室在原材料复试合格后进行多组试配,配合比是:每立方米混凝土配合比为水180 kg,普通硅酸盐水泥(P.042.5)396kg,碎石1039 kg,砂665 kg,TW-10泵送剂7.92 kg,膨胀剂AEA31.68 kg,粉煤灰79.2 kg。

3 大体积混凝土施工方法

3.1 大体积混凝土的施工流程

基础底板钢筋绑扎(含预埋件安装)→冷却循环水管埋设→大体积混凝土浇注→养护

3.2 混凝土浇注方案

本工程基础筏形承台采用3台泵车从东向西浇筑。由于混凝土的浇筑厚度为3m,故采用斜面分层的布料方法(详图1),即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进、一次到顶”,浇筑的顺序为东侧向西浇筑,每台泵车(即混凝土的入模处)配5-6台插入式振动器,分三道布置,第一道一台布置在出料点,使混凝土形成自然流淌坡度,第二道两台布置在坡脚处,确保混凝土的下部密实,第三道布置在斜面中部,斜面上各点要严格控制振捣时间,振捣时间以混凝土表面不再出现气泡为准,振动棒的移动距离宜为300mm,呈梅花状布置,振动棒振捣时要快插慢拔,要插入下层50～100mm,每个区域的振捣要由专人负责,严防漏振。混凝土浇筑斜面坡脚达到15m～20m,再回到坡顶开始浇筑(此时混凝土量约为0.5×20×34×3=1020m3,而泵车12h的供应量约为40×12×3=1440m3,能满足混凝土不形成冷缝)。这样循环直至浇筑完成。

3.3 混凝土表面处理

大体积混凝表面水泥浆较重,浇注后3～4h内初步用木长尺刮平,初凝前用铁滚筒碾压2遍,再用木抹子搓平压实,以控制表面龟裂。

4 大体积混凝土的温度控制与养护

大体积混凝土温度控制与养护主要是保证混凝土的内部最高温度与表面温度之间的温差不超过25℃,混凝土表面温度与环境温度之间的温差不超过25℃,本工程的大体积混凝土主要是采用外蓄内降的方法来进行温度的控制与养护。

4.1 测温杆的布置

测温杆的布置位置应合理,所监测的温度应具有代表性,能反映出砼块体内部的温度分布情况。项目部与科研所测温部门协作,计算确定出测温杆的埋设部位与数量,共10个测温杆,每个测温杆分5个测温点,共计50个测温点,测温点应布置在预计内部温度最高或温差最大处,散热最快、降温速度较快的地方也应设测温点,分别分布在砼块的上部,中上部、中部、中下部、下部,上点距混凝土表面下50mm处,中间点在混凝土厚度的一半处,下点在混凝土底面以上100mm处。从而保证温度测量具有代表性,能真实反映出砼块体的内部温度情况。

4.2 大体积混凝土的测温方法

从混凝土开始浇筑时起,同步进行混凝土温度测试,每天24h不间断监测,每h提供一份温度监测报表,当监测数据显示混凝土内表温差接近25℃并有继续上升趋势时及时报警。到确定降温速度正常后,可改为每4h测温一次,到确定温度控制正常后,养护措施不必调整时,混凝土内表温差、表层温度与大气温度之差已不足为虑时,可改为8h测温一次,待到混凝土内部最高温度与大气温度之间不超过25℃,测温工作结束。

4.3 冷却循环水管埋设

采用砼块体内部埋设循环水管,通过冷却水将砼块体内部的水化热带走,根据测温记录调整循环水的流量、流速与循环时间。冷却管采用Φ40钢管@300,共7个回路,每个回路水管长度不超过200m,各回路均设正反方向循环阀门。混凝土终凝后,即可开始进行通水降温,以降低混凝土中水泥的水化热,同时循环水可直接回流到水池,以调节水池内水温,也可引到承台表面作养护水。根据实际出水口与进水口温度实测情况,各路管网每隔一段时间切换一次循环水流方向,尽可能使混凝土的温度均匀,控制水池温度,控制冷却水温与混凝土的温差一般不超过20℃,在温度监测过程中发现,混凝土块体的中心温度均不超过73℃,说明采取内埋循环水措施降低混凝土块体内部温度是非常明显、有效的。(详图2)

4.4 混凝土防护棚搭设

在大体积混凝土施工与养护期间,用钢管搭设一个45m×60m的防护棚,中心高度3m,上面用覆盖一层彩布条防雨,四周均用彩布条围挡,彩条布接头用胶布密封固定,留置二个1m×2m的活动门,在防护棚内布置了100盏碘钨灯,做到即能防雨又能保温。后来在养护期间下了两次雨,由于采取的措施得当,雨天对大体积混凝土块体产生的温度影响形成温度裂缝得以避免。(详图3)

4.5 混凝土养护

大体积混凝土养护方法直接关系到砼块体表面的温度与湿度,所采用养护方法即要保证砼表面有适当的温度,又要保证砼块体表面的湿度,经计算确定,保温材料覆盖厚度要在10cm以上,若采用塑料薄膜一层覆盖在砼块体表面上,就能防止混凝土块体表面水分蒸发,起到保湿作用,同时派专人用温水适当地进行养护,在塑料薄膜上覆盖一层12cm厚的干稻草(用塑料袋密封包装)进行保温,保证了混凝土块体表面温度不至于太低,避免了砼块内外产生过大的温差而引起混凝土的温度裂缝的产生。后来测温检查显示采用这些措施进行养护,保温与保湿效果非常的好。

5 结束语

本工程根据厦门市建筑工程质量监督检测中心站温度监测结果,在控制大体积混凝土的温度上取得了良好的效果,在整个监测期间,大承台H=3.0m的区域内砼内部最高温度为69.7℃,面层最高温度63.0℃,底层砼最高温度50.0℃,电梯井坑周边H=6.75m砼内部最高温度为72.9℃,面层最高温度54.8℃,底层最高温度49.0℃。在养护期间,混凝土内外温差均控制在25℃以内,温度监测后对混凝土进行检查,未发现裂缝产生。

摘要：本文结合一工程实例,对大体积混凝土基础施工中温度裂缝的控制,从理论上进行温度计算,提出了大体积混凝土测温监控技术,指导大体积混凝土的养护措施,并从材料、施工方法等方面采取主要对策,确保混凝土基础的工程质量。

关键词：大体积混凝土,温度计算,材料选用,裂缝控制,养护

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M],北京:中国建筑工业出版社,1997.

[2]建筑施工手册(4版)[M],北京:中国建筑工业出版社,2000.

[3]江正荣.建筑施工计算手册[M],北京:中国建筑工业出版社,2001.

大体积混凝土裂缝的控制措施 篇8

我国定义:砼结构实体最小尺寸大于或等于1米的属于大体积砼。它的表面系数较小, 水泥水化热释放较集中, 内部温升较快。混凝土内外温差较大时, 会使混凝土产生温度裂缝, 影响结构安全和正常使用。大体积混凝土的施工技术要求较高, 在工业与民用建筑的设备基础、箱形基础、筏基底板、立墙及地下隧道等大体积砼施工中, 由于水泥水化热引起砼浇筑内部温度和温度应力剧烈变化, 而导致砼发生裂缝现象。因此控制砼浇筑块体因水泥水化热引起的升温、砼浇筑块体的里外温差及降温速度, 防止砼出现温度裂缝是施工技术的关键问题, 需要从材料选择、技术措施等有关环节做好充分的准备工作。本文以我们施工的一个大体积混凝土项目为例, 论述裂缝产生的原因及其防治。

2 大体积砼施工裂缝产生的原因

造成大体积砼施工裂缝的原因是复杂的, 而且是综合性的, 主要有以下几种:

2.1 水泥水化热

砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 而大体积混凝土结构断面较厚, 表面系数相对较小, 使砼表面和内部温差较大, 所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去, 以至于越积越高, 砼内部膨胀高于外部, 此时砼表面将受到很大的拉应力, 而砼的早期抗拉强度很低, 因而出现裂缝。单位时间混凝土释放的水泥水化热, 与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关, 并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热, 实际上内部的最高温度, 多数发生在浇筑后的最初3~5天。

2.2 外界气温变化引起的裂缝

大体积混凝土在施工阶段, 外界气温的变化对大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响, 它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降, 会大大增加内外层混凝土温差。由结构温差较大, 受到外界的约束引起的, 当大体积砼浇筑在约束地基上时, 又没有采取非凡措施降低, 放松或取消约束, 或根本无法消除约束, 易发生深进, 直至贯穿的温度裂缝。应采取温度控制措施, 防止混凝土内外温差引起的温度应力。

2.3 收缩裂缝

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。收缩裂缝在大体积砼施工中也是非常多的。砼浇筑成型后, 混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形, 受到外部约束时 (支承条件、钢筋等) , 将在混凝土中产生拉应力, 使得混凝土开裂。养护工作不到位, 没有及时地进行表面履盖, 表面水份散失过快, 导致砼内部与外部不均匀收缩。其表面干收缩大于其内部干收缩值。由于此干缩快慢差而形成的砼表面拉应力, 也是砼产生裂缝的重要原因。主要表现在振捣不密实, 沉实不足, 或者骨料下沉, 表层浮浆过多, 砼浇筑后, 没有及时抹压实, 且表面覆盖不及时, 受风吹日晒, 表面水份散失快, 产生干缩, 砼早期强度又低, 不能反抗这种变形而导致开裂。

3 大体积砼施工裂缝的控制

针对以上所分析的裂缝形成原因, 根据某电厂汽轮机基础底板砼施工的经验, 可以采用以下措施加以控制:

严格控制砼的组成材料

大体积砼一般都是采用商品砼和泵送工艺浇筑, 泵送商品砼对原材料的技术指标要求很高。因此, 首先砼的生产设备的稳定运行和计量的精确应得到有效保障, 组成砼的所有材料应符合规范标准的要求, 以确保砼的质量。

3.1 水泥品种的选择

应根据大体积砼的特点, 既要注重水泥的水化热, 又要注重水泥的收缩作用, 选用低水化热、低收缩的水泥, 如抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥, 而不要采用早强型水泥。

3.2 掺入粉煤灰, 选择减水剂, 保证泵送流动度

在尽量少用水泥的基础上, 掺入一定量的粉煤灰, 以保证胶凝材料的总量。掺入适量的优质粉煤灰可以代替和节约水泥, 一般掺量为水泥重量的15%~20%。从汽轮机基础底板砼的试块强度分析, 粉煤灰的掺量提高, 砼的强度稍有降低。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用, 加强了粉末效应, 增加了砼的密实度, 可以改善砼的工作度, 改善施工性能, 减少砼的泌水和离析现象, 减少收缩。粉煤灰还能够延缓水化热峰值的出现, 降低温度峰值。粉煤灰和减水剂同时掺入砼中, 可以降低水灰比, 减少水泥浆量, 提高砼的可泵性。

3.3 缓凝剂的应用

由于砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热, 因此加入缓凝剂可以有效的延缓砼硬化时间, 从而起到控制砼水化热的作用。根据我们的实际应用, 初凝时间延长3-5小时砼核心温度平均降低3-5度

3.4 粗细骨料的选择

配制大体积砼, 应选用细度模数在2.7~3.1之间的含泥量最低的中粗砂, 砂率最佳值为0.33, 以合理粗细骨料的比例, 砂率过高意味着细骨料多, 粗骨料少, 增加了收缩, 对抗裂不利。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些, 以利于降低收缩。

3.5 砼的配合比设计

应根据施工单位的经验数据, 优化合理地选择砼的强度和强度标准差。结合现场的实际要求, 合理利用砼的后期强度, 如60天、90天或更长时间的强度。

4 优化砼的施工过程

大体积砼的浇筑应合理分段, 分层进行, 使砼高度均匀上升, 砼浇筑应连续进行, 间歇时间不能过长, 在前层砼初凝前必须把后层砼浇上。浇筑应在室外气温较低时进行, 砼浇筑气温不宜超过28℃, 在炎热的气候条件下应采取降温措施。

在浇筑砼过程中, 应严格按照施工组织设计的施工线路实施浇筑。禁止闲散人员在钢筋上部停留。浇筑施工人员不应在钢筋上部无序走动。采用双层钢筋网时, 在上下层钢筋网片之间应设置足够的支撑用钢筋撑脚, 以保证钢筋位置正确。在浇筑线路上, 铺设临时操作脚手板。所有浇筑人员的工作原则上均应在脚手板上完成, 以减少对钢筋网的踩踏次数。临时脚手板随浇筑区域的转移而移动。

5 加强砼的养护

在尽量减小砼内部温升的前提下, 大体积砼的养护是一项关键工作, 必须切实做好。养护主要是保持适宜的温度和湿度条件, 保温的目的有两个, 一是减小砼表面的热扩散, 减小砼表面的温度梯度, 防止产生表面裂缝;二是延长散热时间, 充分发挥砼强度的潜力和材料松驰特性, 使平均总温差对砼产生的拉应力小于砼的抗拉强度, 防止产生贯穿性裂缝。潮湿养护的作用:一是刚浇筑不久的砼, 尚处在凝固硬化阶段, 水化的速度较快, 适宜的潮湿条件可防止砼表面脱水而产生干缩裂缝;二是砼在保温及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行, 提高砼的极限拉伸和抗拉强度, 使早期抗拉能力增长很快。

在施工过程中正确规定拆模时间对防止裂缝的开展关系较大, 早期因水泥水化热使砼内部湿度很高, 如过早拆模, 砼表面温度较低, 形成很陡的温度梯度, 产生很大的拉应力, 这对于早期强度低, 极限拉伸小的砼处于不利的温度条件下, 就极易形成裂缝。因此大体积砼除要求强度外, 还必须防止内外温差太大而引起裂缝。

6 结语

从以上分析可看出:大体积砼裂缝产生的影响因素比较复杂, 也比较多。所以在设计方面, 要积极采用先进技术, 配合成熟的技术条件, 在理论上提出可行的控制措施。在施工组织方面, 要优化配合比设计, 改善施工工艺, 提高施工质量, 采取各种有效技术措施, 最终在实践中减少结构裂缝的产生, 以提高建筑物的安全性。

摘要：文章分析了大体积砼施工裂缝产生的原因, 并针对成因提出了控制措施。文章认为, 目前大体砼施工要做到优化配合比, 选用良好级配的骨料, 严格控制砂石质量, 降低水灰比, 以降低砼最高温升, 降低砼所受的拉应力。同时, 要加强施工现场的治理。

大体积混凝土的防裂技术研究 篇9

随着城市化进程的加快，大体积混凝土应用得越来越多。如何控制大体积混凝土裂缝就成为设计施工中一个重大技术难题。为了满足建筑使用功能和结构构造的要求，结构构件形状复杂、截面尺寸大，由荷载引起裂缝的可能性较小。大量的工程实践证明，大体积混凝土释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩应力，是导致混凝土出现裂缝的主要因素，从而影响结构的整体性、防水性和耐久性，成为结构隐患。混凝土在温度、湿度变化的条件下，随着混凝土逐步硬化，同时产生体积变形，这种变形是不均匀的。水泥石收缩较大，骨料收缩很小;水泥石的热膨胀系数大，骨料较小。它们之间的变形不是自由的，产生相互的约束应力，这种应力可引起水泥石裂缝。

1 大体积混凝土的裂缝成因

1.1 干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的7 d左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小，变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。

1.2 塑性收缩

混凝土塑性裂缝一般可分为两类:即塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。这两种裂缝的形成过程都与混凝土的泌水有关，泌水是指混凝土浇筑捣实后尚未凝结硬化之前，从外表看在混凝土的浇筑面上出现一层清水或者从模板缝中渗出部分水的一种现象，这是因为水在混凝土拌合物各组分中密度最小。泌水使混凝土的体积缩小，导致混凝土塑性裂缝的产生。

1.3 温度收缩

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

1.4 化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。

2 大体积混凝土的防裂技术

为了提高大体积混凝土的抗裂能力，要采用优质的混凝土拌合物，同时也要有良好的施工工艺和优质的控温养护。

2.1 原材料的选择

(1)水泥。具有内聚和粘附性质，能使矿质碎块粘结成密实整体的一种水硬性材料。混凝土的强度主要取决于水泥石的强度及骨料表面的粘结强度，混凝土的收缩很大部分来源于水泥石的收缩，不同品种和质量的水泥，收缩变形值不同，大体积混凝土工程中采用低热混凝土是一种有效的防裂手段。

(2)骨料。在混凝土内部骨料对水泥石的收缩起约束作用，有利于对水泥浆体的收缩约束。在整个混凝土体积中，骨料至少占3/4的体积，且骨料质量的好坏，直接影响混凝土的性能。骨料的最大粒径宜在条件允许下选择偏大的，要求有良好的级配、清洁、粗糙的表面和良好的形状及较高的强度，砂子要分级使用，砂、石的清洁程度也要好，这些都有助于减少混凝土拌合水用量和保持良好的浇筑适应性。

(3)掺合料。现常用的掺合料是粉煤灰和矿渣超细粉，它们不仅可以替代部分水泥而且可以降低混凝土水化过程中的水化热，降低了混凝土的温升。掺合料的主要作用是改善混凝土的和易性、降低生产成本和水泥水化时的水化热，同时还可以改善混凝土的工作性能，减少了混凝土冷却时的收缩率。

(4)减水剂。大体积混凝土拌合物应选用高效缓凝型减水剂，缓凝剂可以延缓混凝土的凝结时间，便于混凝土的浇灌，避免冷缝的出现。减水剂可以提高水泥的分散性，从而降低拌合物的用水量，减少水泥用量，降低混凝土总的水化热。

2.2 混凝土配合比的设计

良好的混凝土配合比是保证混凝土力学性能和混凝土施工性能的基础。因此大体积混凝土配合比设计应遵循下列原则:

(1)在满足混凝土设计强度的前提下，尽量减少水泥用量，水泥水化热是混凝土升温的热源，水泥用量越多，混凝土升温越高，保温养护越困难，为此在混凝土中掺入一定量的掺合料，以降低水泥水化热，同时增加混凝土的和易性。

(2)水灰比的大小对混凝土的强度影响较大，在相同水泥用量的前提下，水灰比越大，混凝土收缩越大。采用高效减水剂，以减少用水量。缓凝剂是大体积混凝土施工所必备的掺加剂，特别是在高温季节，高效缓凝剂能延缓混凝土凝结时间4～27 h，这可以保证混凝土的连续浇灌不出现裂缝。

(3)混凝土中的砂浆含量对混凝土的收缩影响较水灰比更大，因此在满足混凝土泵送的前提下，应尽量降低砂率，并尽可能采用较大粒径的粗骨料，或在有条件时掺入15%的块石，块石粒径不大于15 cm。

(4)砂石含泥量对混凝土的质量、水泥用量、混凝土收缩都有一定的影响，所以对砂石含泥量应进行严格控制。

2.3 混凝土施工

混凝土浇灌质量的好坏，将影响到混凝土的抗拉强度及极限拉伸的高低，均匀密实的混凝土有较大的抵抗裂缝开展能力。因此施工时应注意下列问题:

(1)配料要精确。加强搅拌计量控制是保证混凝土达到高质量的关键。因此配料精度应满足规范要求，对配料的计量装置应随时进行检查，避免因计量错误而使混凝土质量不合格。

(2)要有一定的搅拌时间。搅拌时间不足，混凝土和易性就差;搅拌时间过长将造成坍落度损失过大。

(3)对原材料质量严加控制。特别是减水剂和缓凝剂，在使用前一定要和水泥做匹配试验。

(4)混凝土浇灌采用分层散热灌法，每层厚度20～30cm，在整个浇灌过程中，混凝土供应须均衡连续，满足分层浇灌的需要。不能停顿，以免出现裂缝。

(5)振捣要全面、均匀。均匀密实的混凝土有较高的质量，对抗拉强度和极限拉伸更为重要，根据有关试验资料，质量差的混凝土在瞬时应力作用下极限拉伸只有3×10-5～5×10-5，在正常质量条件下约为8×10-5～10×10-5，在优良质量条件下，约为12×10-5～15×10-5，抗拉伸能力相差4～5倍。

(6)排除泌水。混凝土浇灌完成后，应及时抹面以清除泌水，优质的混凝土拌合物在浇筑完成后泌水是少量的，为了防止表面粉化及出现收缩裂缝应进行二次抹面。

2.4 保温养护及测温

(1)当混凝土浇筑完毕进行二次压面以后，随即用塑料薄膜进行覆盖并加盖两层草袋或棉毡进行保温，当中心温度与覆盖层下的温度差大于预计温差时，要再增加盖层，使温差小于设计温差，混凝土养护的湿度应大于90%。模板外侧要满挂草袋两层，基础有地下通道时要封闭通道口，防止形成穿堂风，养护时间由设计降温曲线确定，但不得少于15 d。

(2)测温。测温点的布置在构件标准断面最少应设二处测温点，在变断面处或地下通道等特殊部位的两侧均应设测温点，测温点沿构件高度方向应分层设置，视构件厚度最少应设三层，即距构件底面以上5 cm处，构件中心及构件表面以下5 cm处各设一点，测量时间要求1～5 d每2h测温一次，6～25 d每4 h测温一次，26～30 d每8 h测温一次，30～37 d每12 h测温一次，38～60 d每24 h测温一次。

(3)拆模。正确规定拆模时间对于防止裂缝的开展关系较大，早期因水泥水化热使内部温度很高，如过早拆模，混凝土表面温度较低，形成很陡的温度梯度，产生很大的拉应力，而早期混凝土强度低，很容易形成裂缝，当混凝土内部温度与环境温度的温差小于20℃时拆模较为有利，拆模后要及时回填或覆盖，防止曝晒和风吹，并要有不少于15 d的湿养护期。

3 工程实践

某新建项目为十三层综合楼，总建筑面积为11 842m2，地下室为一层，基础为0.9 m厚C25混凝土地下室底板，混凝土量达3 000 m2，属大体积混凝土工程。

3.1 大体积混凝土温度应力控制

抗裂的关键是有效地控制混凝土的温度应力。本工程在确保混凝土各项指标前提下，掺用粉煤灰代替部分水泥，并加入缓凝减水剂，延迟初凝时间，减少水泥用量，降低水化热，以便降低热峰值及推迟升温时间。关于混凝土水泥水化过程核心部分与表面部分的温差计算过程如下:

3.1.1 计算数据

(1)混凝土厚度0.9 m;(2)浇筑期平均气温28℃;(3)每m3混凝土水泥用量(525#)365 kg(搅拌站提供);(4)水泥发热量Q=460 kj/kg;(5)混凝土比热Cc=0.97，容重ρ=2 400kg/m3，混凝土导热系数λc=2.33 w/m·k，空气传热系数βq=23 w/m2·k，水导热系数λw=0.58 w/m·k;(6)ζ为降温系数。

3.1.2 温差计算

(1)绝热温升计算(见表1)。

(2)内部温度计算。

(3)混凝土表面温度计算。

混凝土保养采用蓄水保温养护，蓄水计算厚度为δw=20 mm，混凝土区厚度为:

式中h—砼厚度，h'—砼虚厚度，

β—保温层传热系数，k为折减系数，取经验值0.666;

混凝土内部与气温温差:ΔT=Tn-Tg

混凝土表面温度:

(4)温差计算汇总。

根据上述计算，通过采用蓄水保温养护，混凝土中心与表面温差及混凝土表面与环境温差可控制在25℃以内，有效防止了因温差而产生的温度裂缝，并不需要作额外的人工降温措施。

3.2 保证混凝土浇筑质量

由于使用泵送混凝土，混凝土坍落度要求为12～18cm，施工时每车抽检坍落度，有个别不满足要求的，在搅拌车出料前加入适量减水剂拌和，以增加和易性。

本工程地下室底板平面为70×50(m)的不规则形状，采用两台液压活塞式混凝土泵浇筑。混凝土浇筑分层厚度为300 mm，以加快热量散失，并使温度分布较均匀，同时也便于振捣密实。浇筑混凝土时，振捣棒应快插慢拔，插点间距不大于50 cm，严防过振或漏振。为提高混凝土密实度，采取二次振捣法。在振捣棒拔出时混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留孔洞，这时是施加二次振捣的合适时机。为增强分层浇筑的混凝土界面间的结合，提高混凝土的密实度和整体性，减少出现裂缝渗漏，底板分层浇筑间隔时间不超过2 h，第二层混凝土浇筑时间应在第一层初凝之前，将振捣棒插入第一层混凝土中深约50～80 mm，并充分振捣，排除第一层混凝土表面的泌水、气泡，使分层浇筑的混凝土混为一体。在面层混凝土浇筑2 h后，先将两层水泥浆按标高刮平，后用木抹反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前用铁板压光，能减少混凝土表面水分散发，较好地控制混凝土表面裂缝。

3.3 养护与测温

在本工程施工中，使用了电子温度传感装置，整个施工平面内布置了9个测点，每个测点分别安装3个传感器，沿垂直位置在混凝土厚度中心及上下底面5 cm处各布置一个，各测点在混凝土浇筑后，每隔4 h测温一次，测温时记录三个传感器温度值、养护蓄水温度及室外温度。实际测温时，各测点在混凝土浇筑4 d后，温度基本趋于稳定，温差远小于25℃。由于缓凝减水剂的作用，温升峰值出现在第二天，有充足的时间在混凝土表面收水时进行第二次碾压抹光，有利于防止收缩裂缝并在混凝土终凝前砌砖蓄水作保温保湿养护。

3.4 效果与体会

大体积混凝土裂缝产生的主因之一是温度裂缝，所以首先要对水泥水化热进行准确计算，这是调整材料、决定降温措施的依据，有效地控制了温度应力则能较好地控制裂缝的产生。混凝土在终凝后的14 d内，由于水泥充分水化，其强度和抗渗性均能很快提高，14 d后，水泥水化速度逐渐减慢，虽然继续养护依然有益，但对质量的影响不如早期，所以应特别注意前14 d的养护。

4 结语

大体积混凝土施工成败的关键主要从降低温度应力和提高混凝土的极限拉伸两方面入手。

(1)做好冷却与保温。混凝土浇灌前避免材料过热，浇筑后保温，降低温度应力。要缓慢降温，减少混凝土表面急剧散热，延长混凝土散热时间，防止形成过大的温差而引起表面裂缝。

(2)提高混凝土的极限拉伸，缓慢降温可以充分发挥混凝土的应力松弛效应，提高混凝土的抗拉性能。

(3)严格控制砂、石质量，限制含泥量，正确选用混凝土配合比，适当掺用外加剂，减少用水量，改进混凝土浇灌工艺。

参考文献

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大体积混凝土施工的监理控制 篇10

随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。

所谓大体积混凝土,一般理解为构件最小尺寸大于1000mm的混凝土,美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。

1 工程概况

龙岩烟草大厦为—集酒店、办公、商场、餐饮、娱乐等功能为一体的综合现代大楼。工程地下1层,地上23层,为框架-简体结构,为灌注桩桩承台基础,有工程编号为A℃T-25-1.7的核芯筒桩承台(尺寸20400mm×20400mm×3300mm)和若干个周边桩承台(尺寸9800mm×6300mm×2200mm、8900mm×6300mm×1800mmm)等,为大体积混凝土。

在大体积混凝土浇筑后的凝结硬化过程中,由于水泥的水化作用而释放出大量的热量,这些热量因大体积混凝土在短时间内很不容易导出,因而使桩承台中心点温度逐步升高,并与桩承台表面之间形成较大的内外温差,产生温度应力。当温度应力超过混凝土早期所能承受的拉应力极限值时,桩承台就会出现裂缝,影响到混凝土的质量。大体积混凝土施工中监理的控制主要是浇筑混凝土水化热和内外温差过大可能所带来的一系列质量问题而必须采取的技术措施。

本工程桩承台大体积混凝土施工从2006年1月12日开始,至3月初结束,浇筑质量稳定,未发现裂缝现象,更未出现渗漏等不正常情况。参加建设的福建省联美建设工程有限公司和业主一致认为桩承台大体积混凝土浇筑是成功的,施工中采取的监控措施是有效的。

2 施工准备的监理控制

(1)审查施工单位和商品混凝土供应商的资质,设计要求测温必须具有专业测温资质,与业主沟通选择福建省建筑工程质量监督检测中心站为测温单位;审查施工单位质量保证体系、计量认证合格证明、实验室定级证书及各项管理制度;审查项目负责人、专业工种等人员的资格证、上岗证,确保施工队伍具有能完成本工程并确保其质量的技术能力和管理水平。

(2)督促施工单位编制切实可行的大体积混凝土施工方案和专业测温单位的测温方案。从施工全局出发,根据各种具体条件,拟定工程施工方案,确定施工程序、施工流向、施工方法十分重要。审核施工单位提交的施工组织设计,其方案对大体积混凝土浇筑质量的技术保证和施工工艺是否科学,合理安排,检查了解施工单位对大体积混凝土施工安排落实情况准备的如何。

(3)现场考察审核商品混凝土供应商施工资质及供应量情况,是否满足工程连续浇筑供应混凝土要求;要求其供应的商品混凝土组成的材料,如石子、中砂、水泥、减水剂和粉煤灰等,品牌和质量要求技术参数必须完全一致。本工程水泥选用福建龙麟集团·龙岩市福龙水泥厂生产的P.O42.5R早强水泥;砂选用漳州产中砂;碎石选用5～31.5mm粒径连续级配的碎石,含泥量不大于1%,选用级配良好的碎石配制混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升;外加剂采用HEA高效膨胀剂,掺量按水泥用量的8.4%掺用,能在混凝土中适量膨胀,补偿混凝土收缩,膨胀率0.02%～0.04%,可在混凝土中产生0.3～0.8MPa预应力;减水剂选用TW-10B缓凝高效减水剂,减水率可达15%～25%,可以延长初凝时间8～10h,以使大体积混凝土热峰延缓出现;掺合料选用Ⅱ级粉煤灰,掺量为水泥用量的16%,可节约水泥、降低水化热并增加和易性。

(4)为加强温度控制,我们按工程设计配合比和施工手册等进行混凝土浇筑温度控制理论计算(简单说明计算过程),拟定温度控制措施。

①本工程桩承台大体积混凝土施工在1月～3月期间,而本地室外气温在10～20℃之间。

②根据本工程的设计配合比和水化热等基本参数(按施工手册取值)进行计算,Th=54.29℃。

③计算桩承台混凝土内部最高温度,ε(3)=0.68(一般出现中心温度最高在浇筑第三天出现),室外温度Tj=20℃,T(3)=56.92℃。

⑤考虑混凝土水化对混凝土表面温度影响,取Tb=25℃为混凝土在未采取温度控制措施时的表面温度。

⑤根据《地下工程防水规范》(GB50108-2001)大体积防水混凝土的施工,混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃。若混凝土内部与表面的温度差太大,在混凝土中产生温度应力裂缝。而上述计算表明若本工程桩承台大体积混凝土不采取温度控制措施,混凝土中心温度与表面温度的差值大于25℃,必将影响工程质量,则必须采取有效措施使其内外温差控制在规范规定的范围内。

⑥根据工程经验做法及与业主、施工共同商讨本工程桩承台大体积混凝土采用保温养护措施:一、在核芯筒承台表面覆盖二层塑料薄膜和三层土工地毯布,周边承台表面覆盖二层塑料薄膜和两层土工地毯布进行保温,以提高面层混凝土温度;二、在核芯筒承台内预先水平埋设2层Φ50mm镀锌薄壁冷却水钢管网(位于承台厚度的三等分处),在混凝土浇筑及养护期间持续通水降温,从而削减内部混凝土温升;三、适时在承台混凝土上表面浇水,尽可能使混凝土表面保持湿润状态。

(5)根据测温方案本工程桩承台大体积混凝土内部共竖直埋设9根温度测杆,每根测杆沿混凝土的厚度设置5个不同深度的测点,在混凝土外部设置2个气温测点和保温层3个温度测点,共计50个温度测点,测温单位福建省建筑工程质量监督检测中心站采用远距离自动监测技术,温度信号采集及监测报表打印均由计算机系统自动完成,监测期间每天24h每分钟不间断巡回监测,每小时整点打印温度监测报表。

(6)根据施工方案和技术资料等编制桩承台大体积混凝土施工实施细则,其内容组织进行桩承台大体积混凝土浇筑监控要点的技术交底,明确桩承台大体积混凝土浇筑的监理重点,并明确监理职责。

3 施工质量保证的技术措施和控翻

(1)桩承台大体积混凝土施工期间,进行全过程旁站跟踪。

(2)根据混凝土配合比要求,跟踪检查进入现场的混凝土质量,监理工程师应目测混凝土和易性,离析状况,混凝土用料规格,定时、定量抽查混凝土塌落度;商品混凝土到现场后严禁加水,若因为混凝土塌落度而影响泵送时,应立即将不合格混凝土撤离现场,并及时通知商品混凝土供应商进行调整。

(3)为保证商品混凝土供应的连续性,要求商品混凝土供应商除了加强现场指挥调度和联络外,还须安排有关人员到现场值班。

(4)检查现场试块操作人员试块制作组数应符合规范要求,试块制作应规范,采用现场见证随机抽取,反映不同时间段混凝土强度。试块拆模后应及时送至标准养护室存放,并与施工现场同条件养护混凝土试块同步制作。

(5)为确保混凝土的均匀和密实,提高混凝土的抗拉强度,要求操作人员加强混凝土振捣、插点均匀排列,按顺序振实不得遗漏;也不宜过振,以表面显现浮浆、平整和不再沉落为准。为了能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,尚需进行二次振捣以提高混凝土与钢筋的握表力,防止因混凝土沉落而出现裂缝,增加混凝土密实度,使混凝土的抗压强度提高,从而提供抗裂性。

(6)桩承台大体积混凝土浇捣采用斜面分层法,并一次浇筑到顶。由于混凝土自然流淌而形成而形成斜面,要求操作人员振捣工作从浇筑层的底层开始,逐渐上移以保证分层混凝土之间的施工质量。此法浇捣散热好,可以降低混凝土的人模温度,且不易产生冷缝。

(7)督促施工单位做好泌水处理,由于大体积混凝土浇筑时泌水较多,上涌的泌水和浮浆顺混凝土斜面下流到坑底混凝土最低处,然后用潜水泵排出坑外,减少混凝土表面脱水裂缝。

(8)通知施工单位对已浇筑混凝土强度未达到1.2MPa以前,不得在其上踩踏、支模或堆放材料。

(9)督促施工单位按批准的施工方案进行养护,检查混凝土保温、降温及保湿措施落实情况;跟踪混凝土内监测温度变化情况。

4 信息化管理控制

(1)桩承台大体积混凝土施工应加强测温和温度控制,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,以便及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制裂缝的出现。

(2)为掌握桩承台大体积混凝土内部混凝土实际温度变化情况,了解冷却水管进出水温度,对桩承台大体积混凝土内部以及进出水管进行测温记录,密切监视温差波动,来指导混凝土的保温降温养护工作,并同时控制冷却水流量以及流向。测温设备可采用大体积混凝土温度计算机自动测试仪,预先埋设测点,测点位置分承台内部、内表温度、保温层温度、室内室外温度设置。测点温度、温差以及环境温度的数据等用电脑打印。

(3)在整个监测期间,核心承台区域面层混凝土最高温度为50.8℃,中心混凝土最高温度为65.4℃,底层混凝土最高温度为51.6℃,周边承台区域面层混凝土最高温度为57.9℃,内部最高温度为71.4℃,底层混凝土最高温度为55.9℃;在养护期间,内表温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内;经检查,未见温度裂缝。

5 小结

随着大体积混凝土工程越来越多的出现,控制大体积混凝土出现裂缝的经验必将越积越多,新技术、新方法也必将不断涌现。但要彻底消除大体积混凝土产生裂缝造成危害的可能,对我们建筑行业的工作者们来说,依然任重而道远。本工程我们从施工准备、施工过程、测温控制到施工操作工艺加以严格的控制与持之以恒的监督管理,采取切实可行的各项技术措施,保证混凝土的施工质量,取得令人满意的结果。

摘要：大体积混凝土工程不断出现,结合工程实例谈谈控制大体积混凝土的施工质量而采取一系列监控措施。

关键词：大体积混凝土,施工质量控制,温度,裂缝

参考文献

[1]GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2]JGJ52-92.普通混凝土用砂质量标准及检验方法[S].

[3]JGJ53-92.普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法[S].

[4]GB50108-2001.地下工程防水规范[S].

[5]建筑建筑手册编写组.建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社.2003.

[6]朱泊芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社,1999.碧森尤信·王辉杨长清

[7]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海:上海科技出版社, 1997.

大体积混凝土温度裂缝的施工控制 篇11

关键词：大体积混凝土 温度裂缝 施工控制 措施

1前言

近年来，随着国民经济和建筑技术的发展，建筑规模不断扩大，大型现代化技术设施或构筑物不断增多，如大型桥梁、大型码头、大型水坝等，而混凝土结构以其材料价廉物美、施工方便、承载力大、可装饰性强的特点，日益受到人们的欢迎，于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。

所谓大体积混凝土，一般理解为尺寸较大的混凝土，美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题，开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时会可能危害到建筑物的安全使用。

笔者结合多年工程实践经验，根据裂缝产生的原因对大体积混凝土裂缝的类型作了如下归类：温度裂缝、收缩裂缝以及安定性裂缝。其中，温度裂缝是大体积混凝土结构物中较为普遍的一种，也是施工实际中最值得关注的一个问题。

2温度裂缝

温度裂缝即温度应力引起裂缝，温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种：混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在以上三种温差中，较为主要是由水化热引起的内外温差。如何降低混凝土浇筑时因水化热所引起温差问题，成为防止温度裂缝产生的技术关键。

根据以上理论分析，结合工程实践，对温度裂缝的预防与控制主要有以下几种常见措施。

2.1.优选原材料

2.1.1 选择性使用水泥和降低水泥用量

2.1.1.1选择性使用水泥

由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥，由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数，硅酸盐水泥的矿物组成主要有：C3S、C2S、C3A和C4AF，试验表明：水泥中铝酸三钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量高的，水化热较高，所以，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。

另外，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热速率，试验表明比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。

2.1.1.2降低水泥用量

采用降低水泥用量的方法来降低混凝土内部的水化温度，使混凝土强度在形成初期的结构内外温差的控制难度降低，这主要对大体积混凝土在进行配合比设计时作出了较高的要求。为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；②由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；③同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。

值得一提的是：由于粉煤灰的比重较水泥小，混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的掺合料较多，强度较低，表面容易产生塑性收缩裂缝。因此，粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。

2.1.2 骨料

2.1.2.1粗骨料

宜选用改善的骨料级配，尽量扩大粗骨料的粒径，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低，对防止温度裂缝的产生有利。

2.1.2.2细骨料

宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝就减少，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用干净的中粗沙。

2.1.3 加入外加剂

加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会，如减水剂能改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。

缓凝剂能延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失。

值得注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响，在国标（GB8076～1977）中规定，掺有外加剂的混凝土，28d的收缩比不得大于135%，即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。

2.2.施工工艺方面进行控制

2.2.1混凝土的拌制

在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度和出机口温度。

2.2.2混凝土的浇注

浇注过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土要求分层浇注，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。

在气温较高浇筑混凝土时，应严格控制分层浇筑厚度,以利用浇筑层面进行散热；尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进行。

2.2.3根据各地气候、不同施工季节制定合理的拆模时间，及时对结构表面进行覆盖保温,避免表面发生急剧的温度梯度,特别是施工中长期暴露的混凝土表面或薄壁结构,在寒冷季节应采取保温措施,防止表面裂缝；在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。

2.2.4合理地对结构进行分缝分块。

3 结语

大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题， 温度裂缝的产生，无论是对大体积混凝土还是对一般结构混凝土的而言，都会不同程度地影响到混凝土结构的耐久性，从而影响到结构的使用安全，只有对其产生原因进行正确理解或认识，才能从根本上予以防治，做到防患于未然，从而确保工程质量。

参考文献：

[1] 龚召熊：水工混凝土的温控与防裂. 北京：中国水利水电出版社，1999

[2] 叶琳昌，沈义. 大体积混凝土施工. 中国建筑出版社，1987

[3] 戴镇潮：大体积混凝土的防裂. 混凝土，2001，（9）：10

大体积混凝土施工裂缝的论述 篇12

大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同, 分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝, 最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面, 可能破坏结构的整体性和稳定性, 其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面, 也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。

但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全, 它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构, 混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1~0.2mm时, 虽然早期有轻微渗水, 但经过一段时间后, 裂缝可以自愈。如超过0.2~0.3mm, 则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以, 在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝, 将大大影响结构的使用, 必须进行化学灌浆加固处理。

大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝, 一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束, 阻止混凝土收缩变形, 混凝土抗压强度较大, 但抗拉能力却很小, 所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时, 即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内, 一般不会影响结构的强度, 但却对结构的耐久性有所影响, 因此必须予以重视和加以控制。

产生裂缝的主要原因有以下几方面:

1.1 水泥水化热

水泥在水化过程中要释放出一定的热量, 而大体积混凝土结构断面较厚, 表面系数相对较小, 所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去, 以至于越积越高, 使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热, 与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关, 并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热, 实际上内部的最高温度, 多数发生在浇筑后的最初3~5天。

1.2 外界气温变化

大体积混凝土在施工阶段, 它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降, 会大大增加内外层混凝土温差, 这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的, 温差愈大, 温度应力也愈大。同时, 在高温条件下, 大体积混凝土不易散热, 混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃, 并且有较长的延续时间。因此, 应采取温度控制措施, 防止混凝土内外温差引起的温度应力。

1.3 混凝土的收缩

混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的, 而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后再处于水饱和状态, 还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化, 这对混凝土是很不利的。

影响混凝土收缩, 主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。

2 大体积混凝土的配制

大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:2.1粗骨料宜采用连续级配, 细骨料宜采用中砂;2.2外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等;2.3大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下, 应提高掺合料及骨料的含量, 以降低单方混凝土的水泥用量;2.4降低原材料的温度;2.5水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥, 优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是, 水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大, 在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象, 不仅影响施工速度, 同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间, 使混凝土水灰比改变, 而在掏水时又带走了一些砂浆, 这样便形成了一层含水量多的夹层, 破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关, 用水量多, 泌水性大且与温度高低有关, 水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外, 还与水泥的成分和细度有关。所以在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种, 并应在混凝土中掺入减水剂, 以降低用水量。在施工中应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处, 用振捣器振实后, 再继续浇筑上一层混凝土。

3 大体积混凝土的浇筑与振捣

浇筑方案, 除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外, 还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响, 常采用的方法有以下几种:3.1全面分层:即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后, 再回头浇筑第二层, 此时应使第一层混凝土还未初凝, 如此逐层连续浇筑, 直至完工为止。采用这种方案, 适用于结构的平面尺寸不宜太大, 施工时从短边开始, 沿长边推进比较合适。必要时可分成两段, 从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。3.2分段分层:混凝土浇筑时, 先从底层开始, 浇筑至一定距离后浇筑第二层, 如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多, 所以浇筑到顶后, 第一层末端的混凝土还未初凝, 又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少, 结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。3.3斜面分层:要求斜面的坡度不大于1/3, 适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始逐渐上移。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺, 一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处, 保证上部混凝土的捣实。下面一道振动器布置在近坡脚处, 确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进, 震动器也相应跟上。

4 大体积混凝土养护时的温度控制

养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度, 以便控制混凝土内表温差, 促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况, 应尽可能多养护一段时间, 拆模后应立即回土或在覆盖保护, 同时预防近期骤冷气候影响, 以控制内表温差, 防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护, 不仅要满足强度增长的需要, 还应通过人工的温度控制, 防止因温度变形引起混凝土的开裂。

温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。

在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点:4.1混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时, 不大于25℃~30℃。4.2混凝土拆模时, 混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。4.3采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管, 通入冷却水, 降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行, 还有常见的投毛石法, 均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。4.4保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料 (如草袋、锯木、湿砂等) , 在缓慢的散热过程中, 使混凝土获得必要的强度, 以控制混凝土的内外温差小于20℃。4.5混凝土表层布设抗裂钢筋网片, 防止混凝土收缩时产生干裂。

5 结论