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摘要：本文以中国铁建国际城诗景颂苑Ⅲ标段工程为例，系统阐述大体积混凝土在现代建筑施工过程中的质量通病，控制及施工预防措施。
关键词：大体积混凝土；裂缝；质量控制；施工技术
引言：
在现代建筑施工过程中，采用大体积混凝土结构的建设工程项目已经常见。在工程质量上，结构整体性要求也非常严格，一般规定需一次性整体浇筑完成，不允许出现施工缝现象。基于这些要求，在工程实践中，大体积混凝土的质量通病控制工作就显得尤为关键。同时，大体积混凝土的质量控制工作也是一个系统工程，其中包含许多环节，混凝土的温控工作是整个系统中首先要保证的重要环节。在抓好温控工作的同时，大体积混凝土在原材料选用、配合比设计以及施工等方面的发展变化，也有很多需要研究探讨的地方。下面以具体工程为例，谈一下自己施工过程中质量控制的措施。
1、工程概况
中国铁建诗景颂苑Ⅲ标段工程，位于天津市河北区金钟河大街与中环线交叉口。建设单位为中铁房地产集团（天津）置业有限公司。设计单位为北京市建筑设计研究院。本标段总建筑面积约为93000 m2，其中地下部分29691m2；共计6栋高层住宅楼及地下两层汽车库，车库为框架结构（其中地下二层战时为人防避难区），主体结构地上为22层～32层，地下部分为3层。本工程采用钢筋混凝土筏板基础，基础及地下室设计施工砼强度等级C40，抗渗等级为P6。主体结构为框架剪力墙结构。质量目标为天津市“海河杯奖”。
2、大体积混凝土的特点
大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上，具有结构厚大、浇筑量大，工程条件复杂；混凝土设计强度较高，单方水泥用量较多，易使结构物产生温度变形；基础结构大多埋置地下，要求抗渗性能较高。大体积混凝土因体积相对庞大，在浇筑后温度升高幅度大，出现可观的膨胀量，到了后期降温阶段，又会出现相应可观的温度收缩，容易因为温度收缩过大、过快而使混凝土中出现严重的贯穿性裂缝，严重降低大体积混凝土的整体性、抗渗能力等。因此，如何控制混凝土的里表温差和温度变形而造成的裂缝，提高混凝土的抗渗、抗裂和抗侵蚀性能，是建筑工程大体积混凝土施工中质量控制的一个关键问题。
3、大体积混凝土裂缝分类及产生原因
大体积混凝土裂缝按其深度不同可以分为：贯穿性裂缝、深层裂缝、表面裂缝。按照裂缝的成因又分为两种：一种是荷载裂缝或结构性裂缝，即设计时采用的结构型式在荷载作用下必然会产生的裂缝，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的裂缝；另一种是由于变形变化引起的裂缝，如结构由于温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的裂缝，也称做变形裂缝。由外荷载引发结构性裂缝的可能性非常小，只有在荷载计算出现误差时才出现，而由水化热和收缩引发的非结构性裂缝是造成大体积混凝土裂缝的最主要原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其在施工中产生的裂缝主要原因有以下几方面：
3.1水泥水化热
水泥在水化过程中都要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构因其断面较厚，表面系数相对较小，导致水化发生的热量容易聚集在结构内部不易散失，以致于内部温度越积越高。又由于混凝土结构的表面可以自然散热，随大气温度变化而变化，使得内外温差增大。混凝土释放的水泥水化热在单位时间内与混凝土单位体积中水泥的用量和水泥的品种有关，并随混凝土的龄期而增长。
3.2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。特别是气温的骤升骤降，会大大增加混凝土表面与内部的温差，这对大体积混凝土来讲是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的，温差愈大，温度应力也随之愈大。混凝土线膨胀系数约为每摄氏度0.00001，即温度每升高或降低 10℃，混凝土会产生 0.01%的线膨胀或收缩。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。
4、大体积混凝土施工中裂缝的控制
在大体积混凝土工程施工中，由于水泥水化热引起的混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，而导致混凝土发生裂缝现象。因此，控制水泥水化热、混凝土浇筑体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝（包括收缩裂缝）是大体积混凝土施工技术的关键问题。因此，防止大体积混凝土出现裂缝应从以下几个方面加以有效控制。
4.1混凝土的保温和养护
在尽量减少混凝土内部温度的前提下，大体积混凝土的养护是一项关键工作，必须切实做好，养护主要是保持适当的温度和湿度，控制混凝土的内外温差，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。从温度应力的观点出发，保温的目的有两个：其一，是减少混凝土表面的散热，减少混凝土的温度梯度，防止其产生表面裂缝；其二，是延长散热时间，充分发挥混凝土的强度潜力和材料的松弛持性，使平均总温差对混凝土产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。保湿养护的作用是：首先，浇筑不久的混凝土，尚处于凝固硬化阶段，水化较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面的脱水而产生干缩裂缝；其次，混凝土在保温（25～40）及潮湿条件下，可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土极限拉伸和抗拉强度，使早期抗拉能力上升很快。
4.2 混凝土养护时的温度控制方法
可分为降温法和保温法两类。降温法是在混凝土内部预理水管，通人冷却水，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，可以有效地控制因混凝土里表温差而引起的结构物开裂。保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯末、湿砂等），利用混凝土的初始温度加上水泥水化热的温升，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的里表温差小于 25℃。除了采用覆盖保温材料法控制混凝土温度外，还可以采用蓄水法。蓄水法是在混凝土终凝后，在其表面蓄以一定高度的水，水的导热系数为 0.58w／（m•K），具有一定的隔热保温作用。可以推迟混凝土内部水化热温度的迅速失散，这样可望在指定的日期内，控制混凝土表面温度与内部中心温度之间的差值，使混凝土具有较高的抵抗温度变形的能力，从而可防止混凝土的裂缝开展。
5 结论
在大体积混凝土施工中，裂缝控制主要是从降低温度应力和提高混凝土的极限拉伸强度入手。浇筑前避免材料过热，浇筑后保温，降低温度应力。采取保温及缓慢降温的方法，减少混凝土表面的急剧热扩散，延长混凝土散热时间，防止形成较大的温差而引起表面或贯穿裂缝。提高混凝土的极限拉伸，缓慢降温可充分发挥混凝土的应力松弛效应，提高抗拉性能，这是防止裂缝的有效措施。严格控制砂、石含泥量，正确选用混凝土级配，适当掺加外加剂，减少用水量，可提高混凝土强度。适宜的湿、温度养护可减少收缩，充分发挥水泥水化作用，促使混凝土的强度潜在能力得到发挥。实践证明，在大体积混凝土施工中，合理选择施工材料，优化混凝土配合比，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强大体积混凝土养护，就可以降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能，减少裂缝的产生，保证工程质量。
论文作者:赵咏秋
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 温度论文; 水化论文; 应力论文; 温差论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;