大体积混凝土施工技术

浅谈大体积混凝土施工技术

摘要：在重大工程项目和高层建筑基础工程施工中，混凝土浇筑量大，这种大体积混凝土的浇筑极易出现裂缝，所以大体积混凝土施工必须加以质量的控制。本文对大体积混凝土从合理选材、优化供应，采用科学方法，介绍大体积混凝土施工技术，以达到提高混凝土本身抗拉性能的目的。

关键词：大体积混凝土；施工材料；浇筑；裂缝；施工；控制 引言

随着我国建筑向大型化和多功能化发展， 其建筑物基础的尺寸也越来越大，但迄今，对于大体积混凝土的温度变化和温度裂缝产生的规律性还缺乏系统的研究， 对于混凝土的温度变化及温度应力还不能精确计算。对大体积混凝土，按传统的设计方法，必然按规定设置后浇带以防止结构收缩开裂，但后浇带的施工无疑会给结构设计和施工带来很大麻烦，且延长施工工期。

1 《gb 50496-2009 大体积混凝土施工规范》对大体积混凝土作了如下定义：

大体积混凝土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。 2 混凝土裂缝产生的原因分析

2.1 基础大体积混凝土裂缝产生的原因基础大体积混凝土施

工，由于混凝土内部与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。

2.2 地下室外墙混凝土裂缝产生的原因：地下室外墙混凝土裂缝主要是收缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩，受到结构本身和基坑边壁等约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝。

2.3 地下室外墙混凝土的养护地下室外墙混凝土易出现收缩裂缝，除在配合比选定上采取积极的预防措施，在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外，后期的养护也至关重要。 3 主要措施和方法 3.1 原材料选用

①水泥应选用水化热低，凝结时间长，耐热性能好，目前适宜大体积混凝土的水泥有矿渣水泥，该水泥比普硅水泥水化热低30%左右。②在混凝土中掺入特密斯tms-f 型（粉）复合高效防水剂。特密斯tms-f 型（粉）复合高效防水剂对新拌砼具有很好的保坍作用，减水率达20%，与普通砼相比较，掺有特密斯tms-f 型（粉）复合高效防水剂的砼，28d 抗压强度可提高30%-65%，且后期强度性能稳定，在保证相同强度的前提下，除内掺替代的部分水泥外，还可节省水泥用量20%。③细骨料选用粗、中砂，含泥量<3%。碎石

选用最大粒不超过25mm 连续级配的优等品，含泥量<1%。④宜采用温度较低的水。

3.2 混凝土配合比设计

配合比设计的要求：既要保证符合设计强度要求，又要大幅度降低水化热；使混凝土具有良好的和易性、可泵性。 （1）选用不低于的42.5r 矿渣水泥。

（2）大掺量i 级粉煤灰（国外高达30 %）。掺量高达100 kg/ m3，占水泥用量的29%，占胶凝材料总量的21%。在大体积混凝土中掺粉煤灰是增加可泵性、节约水泥的常用方法。矿渣水泥本身就掺有20%~70%活性或惰性掺合料，再在矿渣水泥中掺近30%的粉煤灰，而且要配制大坍落度的c40混凝土，非常少见。这个掺量巳接近gbj146- 9.粉煤灰混凝土应用技术规范的规定的上限。 3.3 混凝土的浇筑方案选用

采用全面分层，采取二次振捣方案。混凝土初凝以后，不允许受到振动。混凝土尚未初凝（刚接近初凝再进行一次振捣，称二次振捣），这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣的水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔，亦可克服一次振捣后混凝土下沉与钢筋脱离，从而提高混凝土与钢筋的握裹力，提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。虽然此方案在技术上可行，也有利于保证混凝土质量，但需要增加人力和振动设备，是否采用应做技术经济比较。

3.4 混凝土浇筑

①混凝土泵管上盖草包，经常喷水保持湿润，以减少砼拌合物因运输而造成的温度升高。②采用“定点下料，分层浇筑，循序渐进”的浇筑方案。③板厚较大的混凝土应分层浇筑，一以减少结构尺寸，减轻内外约束，利于散热，降低最高温升。④采用二次振捣的方法，增加砼的密实和均匀性。⑤新浇筑的砼大坡面接近侧模时，改变砼的浇筑方向，由侧边模板处往回浇筑，与原斜坡相交，形成一个集水坑，用软轴泵及时将水排出。 3.5 预测温度、设计养护方案

在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下，大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值= 浇筑温度+ 水化热温升值－环境温度。

为了防止大体积混凝土裂缝的产生，通过计算预测混凝土的浇筑温度、混凝土温升值的可能产生应力，并据此制定相应的控制措施，预先制定减缓降温速率的方案和一旦出现意外情况的应急措施。

计算混凝土内最大温升

据资料介绍，有三种计算公式，其一为理式： △tmax=wc×q× （1－e- nt） ×ξ （1） 另一个为经验公式：

△tmax =wc /10+ fa/50 （2）

当混凝土厚度超过3 m 时，计算值与实测值偏差过大。建议把上述经验公式改为：

△tmax =wc×q×0 .83/cб+fa/50 （3）

公式（1） 可计算各个龄期混凝土中心温升，从而计算每个温度区段内产生的应力，还可找出达到温升峰值的龄期，从而推定采取养护措施的时间。但在介绍该公式的资料中并没有详细说明其适用范围。

该公式似乎未能把大体积混凝土的散热条件和平面尺寸的影响因素充分考虑进去。如能根据不同情况调整m 和ξ 的取值，可能会使计算值更接近实际。

公式（2） 计算较简便，计算值较实测值偏差较小，但无法据此计算应力，也找不出升温峰值出现的时间。若混凝土厚度小于1.5 m 时，按公式（3） 计算，计算值是最接近实测值的。

在工程中实际浇筑温度都不能超过32℃。为了降低浇筑温度，可采取如下措施：料场石子进仓前用凉水冲洗，水泥在筒仓内存放15 d 以上，晴天泵管用湿岩棉被覆盖，气温高时拌合水中加冰降温。其中，拌合水中加冰效果最好。

在这里提供两种养护方案供大家施工时选择。一种是盖一层塑料薄膜和一层3 cm 厚的防水岩棉被。另一种是蓄水2~12cm 养护，深度随当时混凝土内外温差增减。前者的优点是保温性能较好，可缩小混凝土内表温差，减慢降温速度，从而有利于混凝土抗裂，但

缺点是可能因降温速度过慢而延长养护时间；而后者如遇环境温度骤降造成混凝土内表温差过大时，较难采取临时加强保温的措施。 4 结语

大体积混凝土施工，养护和浇筑同样重要。保湿是前提，控制降温速度是关键，监测是根据。在配制大体积混凝土时还可以适当添加微膨胀剂，该微膨胀剂能起到了补偿收缩作用。所以说要施工好超厚、高强度等级的大体积混凝土，关键要有一个先进的混凝土配合比，有一套严谨的施工组织设计，有一套科学的养护工艺，有一种严谨的工作作风。

总之，大体积混凝土是目前施工中应用较多的一项新技术，只要严格施工规范，仔细落实每一个施工环节，认真妥善地作好浇筑完的保温工作，该项技术是完全可以取得满意的效果。