建筑工程大体积混凝土施工控制

建筑工程大体积混凝土施工控制提要：标准：避免表面裂缝，不出现贯穿裂缝，经养护后达到设计强度等级和抗涌等级

　　建筑工程大体积混凝土施工控制

　　一、大体积混凝土的特点

　　高层建筑中，由于上部荷载大，大都采用混凝土体积较大的现浇钢筋混凝土实体结构。这种混凝土的特点是：结构截面大、混凝土强度等级高、水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度应力是导致钢筋混凝土产生的原因。裂缝大致有两面裂缝和贯穿裂缝二种。

　　1.表面裂缝产生的原因是：混凝土浇筑后，水泥在水化过程产生大量水化热，使混凝土温度上升。由于混凝土表面散热快，混凝土内部散热慢，形成混凝土中心温度高，表面温度底，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土抗强度时，混凝土会产生表面裂缝。这种裂缝危害较小，可采取加强表面抹面、保温、保湿等措施来弥补和避免。

　　2.贯穿裂缝产生的原因是：混凝土浇捣初期，混凝土由于水化热引起升温，浇捣数日后，混凝土逐渐降温，降温差引起的变形，混凝土多余水分蒸发引起的体积收缩变形，上述二种变形相加在受到地基和结构边界条件约束时引起拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就可能产生贯穿裂缝。贯穿裂缝会影响结构整体性、防水性，钢筋锈蚀影响构耐久性，所以贯穿裂缝必须坚决控制。

　　综上分析，大体积钢筋混凝土的施工质量控制的重点，就是要避免出现表面裂缝和坚决控制贯穿裂缝的发生。

　　二、大体积钢筋混凝土施工

　　1.标准：避免表面裂缝，不出现贯穿裂缝，经养护后达到设计强度等级和抗涌等级。基本项目中的蜂窝、孔洞、主筋露筋、缝隙夹渣层按混凝土工程的要求控制，由于大体积混凝土抗裂要求高，为此以上缺陷应从严控制。允许偏差项目按混凝土分项工程进行控制。

　　2.施工方法：由于混凝土的抗拉强度大大小于抗压强度，这是混凝土容易开裂的一个原因。混凝土的极限抗拉强度离散性大，它与水泥用量、水泥浆量、水灰比、粗细骨料品种、砂石含泥量、混凝土的搅拌和振捣以及养护条件有关，因此在大体积混凝土的施工过程中，必须创造各种条件，确保混凝土的均匀密实，从而提高混凝土的抗拉强度，达到坚决控制贯穿裂缝出现的目的。

　　（1）材料质量控制：选用低热和中热的水泥品种，降低水泥的水化热。加入一定数量的粉煤灰代替部分水泥，改善混凝土的粘塑性。使用外掺剂减水，推迟水化热释放速度和放热高峰。尽量选用5~40mm石子和中、粗砂来减少用水量和水泥用量，达到降低水化热的目的。控制石子含泥量不大于1%，砂子含泥量不大于2%，来增加混凝土的抗拉强度和减少混凝土的收缩。

　　（2）施工温度的控制：为了降低混凝土的总温升，减小结构物的内外温差，控制混凝土的出机温度和浇筑温度也很重要。

　　①混凝土出机温度的控制：混凝土出机温度影响最大的是石子和水温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。为此应重点控制石子的温度，气温高时，在砂、石堆场搭遮阳装置，夏季运输过程要防晒。

　　②混凝土浇筑温度的控制：混凝土从搅拌机出料后，经运输、卸料、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度称为浇筑温度。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干缩，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，完善浇筑工艺和加强养护工作。

　　（3）采用二次振捣工艺增加混凝土的密实度：对浇筑后的混凝土，在振动界限以前给予二次振捣，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，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，使混凝土的抗压强提高10%~20%，从而提高抗裂性。振动界限是指混凝土二次振捣的恰当时间，即混凝土经振捣后尚能恢复到塑性状态的时间。

　　（4）改进混凝土搅拌工艺：提高混凝土硬化后界面过渡层的结构致密，加强粘结。传统的搅拌工艺水分直接润湿石子表面，在混凝土成型和静停的过程中，形成石子表面的水腊层。在混凝土硬化后，由于水膜的存在而使界面过渡层疏松多孔，削弱了石子与硬化水泥浆之间的投料，使砂浆或净浆裹石，可以有效地防止水膜存在于石子与砂浆之间。

　　（5）混凝土养护：为了严格控制大体积混凝土的内外温差，确保混凝土的质量，养护是一项十分关键的工作，必须切实做好。混凝土养护主要是保持适宜的温度和湿度条件，保温措施常伴有保湿作用，保温同时保湿能收到极好的养护效果。

　　①保温保湿材料选择上尽量考虑就地取材、施工方便和价格便宜。一般用的有油布、塑料薄膜、草包、锯末、炉渣、砂等不易透风的保温材料或蓄水养护。保温养护：减少混凝土表面裂缝。延长散热时间，使混凝土平均总温差所产生的拉应力小于混凝土抗拉强度，防止发生贯穿裂缝。

　　②保温养护：刚浇筑不久的混凝土，尚在凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝。混凝土在潮湿条件下，可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度，防止贯穿裂缝发生。

　　（6）升、降温控制信息化施工：上述保温保湿材料厚度、升降温控制都是通过计算得到的数据，而实际施工中各种变化因素、气候因素都会影响到大体积混凝土内外温差的。为了摸清大体积混凝土水化热的大小及不同深度温度场升降的变化规律，随时监测混凝土内部温度情况，在混凝土内不同部位埋设铜热传感器，用混凝土测定记录仪，进行施工全过程的跟踪与监测，有的放矢地采取相应的技术措施确保工程质量。

　　（7）大体积混凝土浇筑质量控制：大体积混凝土一般具有面积大、厚度大的特点。同时由于混凝土量大，大都采用泵送混凝土，泵送混凝土浆量多、泌水多，所以在浇筑质量控制中有别于普通混凝土的浇筑。

　　①浇筑方法：一般混凝土在大面积施工时可采用分层分段踏步式推进（图2-39）。大体积泵送混凝土浇捣时由于流动度大，上口浇筑点插入振动器后，混凝土可2m高度内斜向流淌14~15m，不能形成跳步，也无法分段（图2-40）。所以一般大体积混凝土采用"分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶"的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法，能较好地适应泵送工艺，避免经常拆卸输送混凝土管道，提高泵送效率，简化凝土的泌水处