李焕军
锦宸集团有限公司
摘要：混凝土是建筑工程中不可或缺的材料之一，它主要是由砂石、骨料、水泥和水等物质按照一定的比例混合搅拌而成。大体积混凝土不仅结构厚度大，而且混凝土的使用量也大，尤其对施工的要求十分高，在施工过程中必须严格控制温度，以防裂缝的出现。本文就建筑工程大体积混凝土施工技术进行探讨，就其在工程中的实际应用来对其施工技术进行具体地阐述。
关键词：大体积；混凝土；浇筑
一、大体积混凝土及特点
对于大体积混凝土的定义，各国均有不同的界定，如日本的JASS5中对大体积混凝土的定义为：结构断面最小厚度为0.8m以上，水化热引起混凝土内部最高温度与外界气温之间的差超过25摄氏度的混凝土，即大体积混凝土；美国ACI则将大体积混凝土定义为：混凝土结构物实体的最小尺寸大于等于1m的体量较大的混凝土，或是有可能因为混凝土中原材料水化热引起温度变化和收缩造成有害裂缝产生的混凝土。
大体积混凝土最为典型的特点是水泥使用量较大、断面多、结构表面容易产生裂缝等。由于水泥水化后会释放出大量的水化热，从而会使混凝土产生出较大的收缩应力和温度应力，当这部分应力超出混凝土承受极限时，便会造成混凝土表面开裂，随着裂缝的出现，混凝土结构的整体性、耐久性和防水抗渗性必然会受到严重影响。所以，在大体积混凝土施工时，必须采取有效地措施防止裂缝的产生。
二、大体积混凝土裂缝的产生原因分析
因为温差造成大体积混凝土产生裂缝的主要有以下两方面的因素，一类是出于混凝土内部的原因，土质内外温差大造成裂缝的出现，二类是由于其外部因素，因为混凝土结构的限制，混凝土的收缩也会受到一定限制，混凝土的抗压能力虽然强，但是其受拉力却很小，若温度太高超过受压力的承受范围，裂缝就会出现。裂缝的宽度在一定程度上是允许存在的，因为它对房屋结构的强度不会造成很大影响，但是耐久性会受到影响，所以还是要对其加强管理与重视。造成裂缝出现的主要原因如下：
（一）水泥水化热
水泥遇水会产生化合反应，化合反应的过程中会释放热量，但是由于结构断面的强度大，热气积在内部不易挥发，随着时间的推移，内部温度不断堆积，内外温差不断增加。在一定单位时间内应为水化作用释放的热量与水泥品种关系大，浇筑完成后的三到五天是混凝土内部温度最高的时间段，随后凝结聚集在表层的热量才能慢慢的散发。
（二）混凝土的收缩变化
在混凝土的施工过程中，水泥硬化大约要20%的水分，剩余的水会随着热量的释放而蒸发，剩余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土的收缩情况直接影响到混凝土的质量。然而水泥的种类、调配的比例、减水剂和掺合料的种类以及施工方法的选择都会对混凝土的收缩好坏造成影响。
（三）外界环境的气温变化
在大体积混凝土的施工过程中，外界温度对浇筑温度的影响也是巨大的。若气温下降，混凝土内外的温度差就会加剧，则会对大体积混凝土产生不良影响。温差会对结构产生直接影响，所以要做好温度的控制工作，预防温度差过大造成裂缝。
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三、建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术
1. 施工前的准备
在建筑工程大体积混凝土浇筑施工之前，应该做好施工前的所有准备，主要包括：施工所需的器具、材料以及技术准备。
（1）浇筑施工的器具主要有：平锹、混凝土地泵插入式振捣器、塔吊、尖锹、耙子、平板振捣器、白线、配电箱、铝合金刮尺、扫把以及水泵等。
（2）材料的准备：第一，使用中水化热或者低水化热的水泥品种来进行混凝土的配置，比如粉煤灰水泥、火山灰质硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥等，同时水泥不应出现结块现象，满足工程质量标准，且有质量保证书和复验单。第二，在体积混凝土中，骨料所占的比例通常是混凝土绝对体积的80%～83%，因此在选用骨料时，应该选择表面没有弱包裹层、岩石弹模较低、级配良好以及线膨胀系数较小的骨料。所选用的砂子应该为中砂，其石子应该为大粒径的碎石或者卵石，砂子的含泥量不能大于 3%，石子的含泥量不能大于 1%。此外，在混凝土配合比中可以用适量的粉煤灰来代替水泥，粉煤灰含碱量和含硫量较小，烧失量较小，其需水量也较小，不仅可以有效地改善混凝土和易性便于施工的操作，同时在一定程度上还能使混凝土的水化热下降，其掺量通常在 15%～20%左右。第三，所采用的水质应该是不含有害物质的纯净水。
（3）技术准备：第一，在进行混凝土浇筑之前，应该事先和混凝土供应单位办理相应的预拌混凝土委托单以及相关的浇灌申请，其中委托单内容应该包括以下几点：混凝土的强度等级、坍落度、方量、浇筑时间以及混凝土的初凝和终凝时间等。第二，在混凝土浇筑之前，应该对所有的机具进行检查，同时还要配备相应的专职技工，便于随时进行检修。第三，在进行混凝土浇筑过程中，应该确保水、照明以及电的正常运行，在施工现场中准备相应的人工振捣和搅拌工具，避免在施工过程中由于临时停电停水，产生意外施工缝。
2. 混凝土配合比的设计和优化
在大体积混凝土浇筑施工过程中，其关键的一个环节就是混凝土的配合比，混凝土的配合比不仅要满足工程设计的强度，同时在一定程度上还能降低其水化热，促使混凝土具有良好的可泵性和和易性，减少对水泥和水的用量。大体积混凝土的配置，关键在于降低水化热，这就要求在设计配合比的时候尽量选择水化热较低的矿渣水泥，且添加适量的粉煤灰。在混凝土中添加适当的粉煤灰不仅可以增强混凝土的可泵性，同时还能节约水泥，达到提高表层混凝土强度的目的。
3. 建筑工程大体积混凝土浇筑。
在进行大体积混凝土浇筑时，应当按照整体连续不间断的要求，并充分结合结构尺寸、钢筋疏密程度以及混凝土供应情况等条件进行；基础底板厚度超过1.3m时，应采用分层法进行浇筑，分层厚度应控制在0.6-1.0m为宜，而大块底板应在平面上将其分为若干个小块进行施工，这样有利于减少温度和收缩应力，从而降低裂缝的产生几率；为了进一步减少混凝土底板的内外约束，可在浇筑前在基层上设置滑移层；进行分层浇筑时，上层钢筋的绑扎应当在下层混凝土达到一定强度后进行，同时为了提高分层浇筑各层之间的结合度，应在下层混凝土表面上设置键槽；分层浇筑的间隔时间应为3-5d，并尽可能大于5d；若是夏季天气较为炎热时进行施工，应采取有效措施降低混凝土内部温度，如在拌合水中掺入冰块或是掺入适量的粉煤灰等等；为避免混凝土离析，当自由倾落高度大于2m时，应设置串筒，其与漏斗之间的间距不得大于3m；应采用振动棒对混凝土进行振捣，操作时应快插慢拔，每个点位的振捣时间不应低于30s，分层建筑时，振捣棒应插入下层5cm左右，这样能够消除层间接缝。
4. 大体积混凝土的养护
大体积混凝土的养护方法主要有两种，即保温法和保湿法。保温法主要是为了使混凝土表面的温度不会过快地散失，降低混凝土表面温度的梯度，避免其表面出现裂缝，从而使混凝土的抗拉强度比混凝土平均总温差产生的拉应力大，避免出现贯穿裂缝。保湿法的主要目的是使混凝土强度保持在潮湿的环境下，从而避免混凝土的表面脱水而出现干缩裂缝，便于水泥水化的顺利进行，增强混凝土抗拉伸的强度。此外，为了使混凝土具有适应的硬化条件，避免在混凝土浇筑早期因干缩发生裂缝现象，应该在浇筑混凝土结束后的 12h 内进行覆盖浇水。
四、结语
综上所述，随着我国大型建筑群的不断增加，大体积混凝土施工也越来越多地应用在众多实际工程建设中，对防止大体积混凝土温度裂缝的研究也在不断深入。我们在不断的总结实战经验的同时，还应根据混凝土结构的不同特点、受力状况、约束条件等因素进行综合考虑，从工程设计、原材料选用、改善施工工艺、做好温控和养护工作等方面着手进行全面的质量控制，从而减少温度裂缝的产生，保证大体积混凝士的质量。
在我们的综合出入口浇筑混凝土时，根据现场情况和天气情况，在暑期天气炎热时，我们采用不间断持续浇水，从而避免混凝土的表面脱水而出现干缩裂缝，便于水泥水化的顺利进行，增强混凝土抗拉伸的强度。在冬季施工时，混凝土浇筑后应采取保温养护措施，在浇注的砼成型收水后用透明的塑料薄膜覆盖，防止因水分蒸发而引起的析碱现象，影响早强效果。再用草袋等保温材料覆盖。在负温下，不浇水养护。筏板基础浇筑收浆后用塑料薄膜覆盖，再在上面盖干草袋或土工布、棉絮等物，再用彩条布覆盖保温。
论文作者:李焕军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/9
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