大体积混凝土施工控制

大体积混凝土施工控制
在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。

例如大型桥梁的基础、高层建筑物的地下室底板、大型水利工程的大坝等，都常常会用到大体积混凝土。

然而，大体积混凝土施工过程中面临着诸多挑战，如温度裂缝的控制、混凝土的浇筑质量、施工组织与管理等。

若这些问题处理不当，不仅会影响混凝土结构的耐久性和安全性，还可能导致工程质量事故。

因此，对大体积混凝土施工进行有效的控制至关重要。

一、大体积混凝土的特点
大体积混凝土一般指混凝土结构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。

与普通混凝土相比，大体积混凝土具有以下显著特点：
1、体积庞大
这是大体积混凝土最直观的特点。

由于其体积大，混凝土在浇筑后内部产生的水化热不易散发，容易导致混凝土内部温度升高。

2、水泥水化热大
水泥在水化过程中会释放出大量的热量。

在大体积混凝土中，由于水泥用量较大，水化热的积聚使得混凝土内部温度在短时间内急剧上升。

3、施工技术要求高
为了保证大体积混凝土的施工质量，需要在原材料选择、配合比设计、施工工艺、养护措施等方面采取一系列特殊的技术措施。

4、容易产生裂缝
由于温度变化、收缩等原因，大体积混凝土容易产生裂缝。

裂缝的存在不仅会影响混凝土的外观质量，还可能降低混凝土的耐久性和承载能力。

二、大体积混凝土施工控制要点
1、原材料的选择
（1）水泥
应选用水化热较低的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。

这样可以减少水泥水化热的产生，降低混凝土内部的温度升高幅度。

（2）骨料
粗骨料应选用粒径较大、级配良好的石子，以减少水泥用量和混凝土的收缩。

细骨料宜采用中砂，其细度模数宜在 23 至 30 之间。

（3）掺合料
适量掺入粉煤灰、矿渣粉等掺合料，可以替代部分水泥，降低水泥
用量，从而减少水化热的产生。

同时，掺合料还可以改善混凝土的和
易性和耐久性。

（4）外加剂
使用缓凝型减水剂可以延长混凝土的凝结时间，使混凝土在浇筑过
程中有足够的时间进行振捣和抹面，同时也有助于降低水化热的峰值。

2、配合比设计
（1）降低水胶比
在满足混凝土强度和工作性的前提下，应尽量降低水胶比，以减少
水泥用量和混凝土的收缩。

（2）控制坍落度
根据施工条件和要求，合理控制混凝土的坍落度，一般宜在 120mm 至 160mm 之间。

（3）优化配合比
通过试配，确定最优的配合比，使混凝土在满足设计要求的同时，
具有良好的施工性能和抗裂性能。

3、混凝土的浇筑
（1）浇筑方法
大体积混凝土的浇筑方法一般有分层浇筑、分段浇筑和斜面分层浇
筑等。

分层浇筑时，每层的厚度不宜超过 500mm，相邻两层混凝土的
浇筑时间间隔应控制在初凝时间之前。

（2）振捣
在混凝土浇筑过程中，应采用振捣棒进行振捣，振捣要均匀、密实，避免漏振和过振。

振捣时间一般以混凝土表面不再显著下沉、不再出
现气泡、表面泛出灰浆为准。

（3）施工缝处理
若混凝土浇筑过程中需要设置施工缝，应按照规范要求进行处理。

施工缝处应先凿毛、清理干净，并在浇筑新混凝土前铺一层与混凝土
同配合比的水泥砂浆。

4、温度控制
（1）测温
在混凝土内部设置测温点，实时监测混凝土内部的温度变化。

测温
点的布置应具有代表性，一般在混凝土的中心、表面和底部设置。

（2）保温保湿养护
混凝土浇筑完成后，应及时进行保温保湿养护。

常用的养护方法有
覆盖塑料薄膜、草袋、土工布等，并定期浇水保湿。

养护时间一般不
少于 14 天。

（3）温度控制措施
当混凝土内部温度与表面温度之差超过 25℃时，应采取相应的降温措施，如在混凝土内部埋设冷却水管、增加表面的覆盖层厚度等。

5、施工组织与管理
（1）施工方案制定
在施工前，应制定详细的施工方案，包括混凝土的生产、运输、浇筑、养护等环节，明确各部门和人员的职责。

（2）现场协调与指挥
在施工过程中，应加强现场的协调与指挥，确保各工序之间的衔接顺畅，避免出现施工冷缝。

（3）质量控制
建立健全质量控制体系，加强对原材料、混凝土配合比、施工过程等的质量检验和控制，及时发现和解决问题。

三、大体积混凝土施工中常见问题及处理方法
1、温度裂缝
（1）原因
温度裂缝是大体积混凝土施工中最常见的裂缝类型，主要是由于混凝土内部温度与表面温度之差过大，产生温度应力超过混凝土的抗拉强度而引起的。

（2）处理方法
对于表面温度裂缝，可采用表面封闭法进行处理，即在裂缝表面涂刷防水涂料或粘贴防水卷材。

对于较深的温度裂缝，可采用压力灌浆法进行处理，将专用的灌浆材料灌入裂缝中，填充裂缝并提高混凝土的整体性。

2、收缩裂缝
（1）原因
收缩裂缝是由于混凝土在硬化过程中体积收缩而产生的。

收缩裂缝一般表现为不规则的裂缝，宽度较小。

（2）处理方法
收缩裂缝可采用表面抹压法进行处理，即在裂缝表面涂抹水泥砂浆或混凝土修补剂，然后进行抹压平整。

3、施工冷缝
（1）原因
施工冷缝是由于混凝土浇筑过程中中断时间过长，导致先浇筑的混凝土已经初凝，而后浇筑的混凝土与之结合不良而产生的。

（2）处理方法
对于施工冷缝，应先将冷缝处的混凝土凿毛、清理干净，然后用高一强度等级的混凝土进行浇筑，并加强养护。

四、案例分析
以某大型桥梁基础的大体积混凝土施工为例，该基础混凝土体积约
为 5000m³，设计强度等级为 C40。

在施工过程中，采取了以下控制措施：
1、原材料选择
选用了低热矿渣硅酸盐水泥，粗骨料采用粒径为 5mm 至 315mm 的
连续级配石子，细骨料选用中砂，粉煤灰和矿渣粉的掺量分别为 20%
和 10%。

2、配合比设计
通过试配，确定了水胶比为 040，坍落度为 140mm 的配合比。

3、混凝土浇筑
采用分层浇筑的方法，每层厚度为 300mm，浇筑时间间隔控制在 2 小时以内。

在浇筑过程中，使用了 8 台振捣棒进行振捣，确保混凝土
振捣密实。

4、温度控制
在混凝土内部设置了 10 个测温点，实时监测混凝土内部的温度变化。

在混凝土表面覆盖了两层塑料薄膜和两层草袋进行保温保湿养护。

当混凝土内部温度与表面温度之差超过 25℃时，及时启动了冷却水管
进行降温。

通过以上控制措施的实施，该桥梁基础大体积混凝土施工质量良好，未出现明显的裂缝和质量问题。

综上所述，大体积混凝土施工是一个复杂的系统工程，需要从原材
料选择、配合比设计、施工工艺、温度控制、施工组织与管理等多个
方面进行严格控制。

只有采取科学合理的控制措施，才能保证大体积
混凝土的施工质量，确保工程的安全和耐久性。

在未来的建筑工程中，随着技术的不断进步和工程规模的不断扩大，大体积混凝土施工控制
技术也将不断发展和完善，为建筑行业的发展提供更加有力的支持。