王利峰

（山西省第三建筑工程公司　030024）

大体积混凝土施工质量保证措施

王利峰

（山西省第三建筑工程公司030024）

大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。在实际施工中，经常会遇到，如大型桥台、高层楼房基础、大型设备基础等，它的体积大，表面系数较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，导致大体积混凝土容易出现温度裂缝及产生其他病害。由于大体积混凝土结构物或构件的体积相对比较庞大，混凝土的用量也较大，同时由于大体积混凝土结构较为复杂，在施工过程中工程条件呈现复杂多样化，导致大体积混凝土的质量控制存在一定的难度。

1　大体积混凝土产生裂缝的原因及危害

1.1大体积混凝土产生裂缝的原因

根据大体积混凝土裂缝深度不同，可以分为表面裂缝、深层裂缝及贯穿性裂缝。大体积混凝土出现裂缝的原因主要有以下几个方面：

（1）水泥水化热。水泥在水化过程中要释放出一定的热量，大体积混凝土结构断面尺寸较厚，而表面系数相对较小，所以水泥发生的人热量聚集在结构内部不易散发出来，以至于内部温度越积越高，内外温差也增大。

（2）外界气温的变化。大体积混凝土在施工阶段时的浇筑温度会随着外界气温的变化而变化，特别是气温骤降，会大大的增加内外层混凝土的温差，这对大体积混凝土是不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的，温差越大，温度应力也就越大。同时，大体积混凝土在高温条件下也不易散热，混凝土内部温度会很高，一般可达60～65℃。

（3）混凝土的收廮缩。混凝土的收缩主要原因是内部水蒸发引起的混凝土体积的收缩，以及水泥的品种、混凝土的配合比、外加剂和掺合料的品种等。

大体积混凝土产生裂缝的因素较多，但主要是混凝土自身因素、人为操作因素及环境因素三个方面。混凝土自身因素主要包括水泥在水化放热后，在混凝土的降温过程中产生的温度裂缝、大体积混凝土干燥时产生的干缩导致的裂缝、水泥浆硬化过程中大体积混凝土收缩所产生的硬化收缩裂缝。人为原因主要包括施工设计不合理、材料质量不合格、混凝土配比不当、施工质量较差等原因。环境因素主要包括外界温度的升降和外界的约束导致大体积混凝土出现干缩或膨胀导致产生裂缝。

1.2大体积混凝土产生裂缝的危害

大体积混凝土产生的裂缝影响了建筑物的使用功能。由于大体积混凝土结构多为筏板基础、地下连续墙、箱型基础及坝体等，这些结构中一旦出现裂缝，直接造成结构渗漏。结构的修补堵漏施工困难，处理难度较大，同时需要花费大量的资金。结构渗漏造成建筑结构功能受到影响，不利于建筑结构安全。另外，大体积混凝土裂缝的产生，尤其是贯穿性裂缝的出现，导致结构刚度降低，影响到结构物正常功能的发挥，不利于建筑物安全。大体积混凝土裂缝的出现，无论是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝，都会造成侵蚀介质进入混凝土内部，导致钢筋锈蚀、混凝土出现碳化，最终造成混凝土的耐久性，削弱构件的承载力，同时可能会危害到建筑物的安全使用。

2　大体积混凝土施工质量保证措施

2.1大体积混凝土施工前应优选原材料

在大体积混凝土浇筑施工前，要严格检查搅拌站原材料的准确情况，要确保原材料质量、数量都要满足连续浇筑施工的要求，要检测现场的施工机具，要具有足够的振动和找平以及后备的机具。检测施工现场的人员分布情况，要确保人员充足，并且各类人员的操作水平能达到现场施工的要求。

严格检查和控制原材料是生产合格混凝土的必要条件，同时也是保证大体积混凝土质量的基本措施。

（1）水泥。在选择水泥品种，应该优先选用水化热较低的水泥，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，要尽量采用早期水化热第的水泥。由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热的矿渣水泥。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的减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热效率。

（2）加入适当的外加剂

大体积混凝土采用泵送混凝土，为了确保浇筑工艺的正常进行和连续浇筑的质量要求，一般情况下混凝土要具有120mm以上的坍落度。不能单纯依靠增加单位用水量来调整混凝土的坍落度，过多的用水量导致需要增多水泥用量，同时也加剧了混凝土的干燥收缩，加剧了水化热，更容易导致开裂。因此在施工前要科学合理的选择混凝土的外加剂。外加剂的种类很多，如可加入粉煤灰、减水剂、引气剂、缓凝剂等。掺入粉煤灰可以减少水泥的用量，降低混凝土的热胀，同时粉煤灰的火山反应可以进一步改善混凝土内部的孔结构，是孔结构进一步细化，分布更合理，使硬化后的混凝土更加密实，相应收缩值也会减小。减水剂要具有兼顾补偿收缩的功能，同时要明显改善混凝土的工作性状，要能减少拌合用水，减少水泥用量，达到降低水化热的目的。若外加剂兼有补偿收缩功能，就可以大幅度减少混凝土的收缩特性，有效减少发生开裂的可能性。

（3）粗细骨料。

大体积混凝土中，粗骨料宜选用连续级配、细骨料宜选用中砂。一般适宜选择粒径为5～40mm的石子作为粗骨料，选择细度模数在2.6以上，平均粒径在0.38以上的中、粗砂作为细骨料。增大的骨料粒径，可以有效减少水泥用量，同时也减少了混凝土的收缩和泌水，由于水泥用量的减少，降低了水化热。中粗砂能有效减少每立方米混凝土内的用水量，可以有效降低混凝土的干缩。但值得引起注意的是：过大粒径的骨料容易造成混凝土离析。因此在施工中要重视级配的设计，在大体积混凝土浇筑过程中，要加强振捣作业。

另外，大体积混凝土在浇筑时应该选择合理的浇筑方法。在混凝土养护时温度的控制也是十分重要的。

2.2大体积混凝土浇筑施工的质量保证措施

2.2.1优化建筑结构设计，避免应力集中，改善约束条件

大体积混凝土结构尺寸过大，结构在连续浇筑过程中会产生较大的温度应力，容易产生裂缝。由于温度的变化和混凝土的收缩变形，容易在转角部位和断面突变位置等应力较为集中的区域产生裂缝，因此，要合理设计建筑结构方案。在现场施工时，也可以在墩身或承台的断面突变位置进行过渡处理，在过渡区和转角位置设置构造抗裂钢筋。其次，要设计合理的浇筑方案，避免建筑墩身、承台、转角等位置出现开裂。出现贯穿性裂缝的主要原因是由于结构在降温过程中，收缩变形受到基础的约束而产生的拉应力，在进行建筑结构设计时，要在满足结构使用要求的前提下，综合考虑基础的约束情况，减少结构开裂。

2.2.2合理安排施工，提高浇筑水平

在大体积混凝土浇筑过程中，要合理安排施工顺序，要采用分段分层浇筑，浇筑过程中要避免混凝土的堆积过高，避免产生过高的水化热。在浇筑时，下料口高度要按施工规范要求严格控制，避免出现离析现象。在混凝土浇筑时，可在内部预先埋设冷却管，要控制混凝土浇筑时的温度，同时要适当增加浇筑厚度来增加混凝土的强度等级。浇筑后，采用振捣棒振捣时，要增加混凝土和钢筋的握裹，要确保钢筋充分约束住混凝土。要根据施工现场的具体情况，调整施工过程中的配合比，施工现场要做好协调工作，确保混凝土连续浇筑。在混凝土养护过程中，要采用科学的方法，对混凝土内部温度进行实时监测，要适当提高养护环境温度，防止混凝土出现温度裂缝。

3　结束语

控制大体积混凝土裂缝的施工是一项系统工程，牵涉到设计、原材料的选择、施工工艺、养护等以及一些不能确定的因素。任何一个环节出现了问题，都会导致混凝土裂缝。影响混凝土裂缝的因素虽很多，但主要原因是温度应力。作为工程技术人员，应该了解混凝土内部的温度变化规律，合理选择水泥品种，严格控制水泥用量，掺加适量的混合材料和外加剂，优化混凝土配合比，合理施工，实时监测，加强养护等，在施工中采取有效的措施来防止裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件的安全。

TU755

A

1673-0038（2015）29-0132-02

2015-7-1

王利峰（1978-），男，工程师。