如何提高大体积混凝土施工质量

如何提高大体积混凝土施工质量
作者：陈强
来源：《中国科技博览》2013年第21期
[摘要]本文从大体积混凝土施工的材料选择、浇筑工艺、成品养护等方面探讨了大体积混凝土施工技术，以达到降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能的目的。

[关键词]大体积混凝土施工技术
中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0134-01
随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。

它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。

它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。

本文结合大体积混凝土施工实践，从施工的材料选择、浇筑工艺、养护等多方面进行探讨，旨在大体积混凝土工程能取得良好效果。

一、材料准备
施工前应做好以下材料的准备工作：
1、水泥
采用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等。

水泥应不结块，符合质量标准并有质保书和复验单。

2、骨料的选择
选用结构致密，并有足够强度的优良骨料，特别是粗骨料，具体应符合有关的标准、规范和规程。

除此之外，还应注意以下问题：
（1）骨料要求表面洁净，不含杂质。

（2）砂子采用中砂，石子采用大粒径的卵石或碎石。

（3）砂子含泥量不得超过3%，石子含泥量不得超过1%。

（4）粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥，不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作，而且对降低混凝土的水化热有益。

在混凝土工程中，掺入粉煤灰时应满足：选用细度合格、质地优良的粉煤灰；粉煤灰的掺量一般以15%—20%为宜。

3、水应用不含有害物质的洁净水。

4、尽可能按设计和规范掺用外加剂，减少单位体积水泥用量，外加剂应有质保书和复验单，配制计量要正确。

二、配合比的确定与优化
通过试验室进行多种配合比的试验和研究，选用最佳配合比作为混凝土的施工配合比，最佳配合比应满足以下要求：
1、混凝土的初凝时间不少于6小时。

2、混凝土的砂率控制在35%—40%。

3、混凝土中的最大氯离子含量为0.06%。

4、混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3。

5、水泥中铝酸三钙含量小于8%。

三、混凝土的浇筑
（一）浇筑时除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：
1、全面分层：
即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应保证第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。

采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。

必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

2、分段分层：
混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。

由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。

这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，不象第一种方案那样集中。

这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

3、斜面分层：
要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。

混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。

（二）浇捣一般要求：
1、混凝土自由倾落高度不应超过2米，否则应用串筒、溜槽，以保证混凝土不致发生离析现象。

2、振动棒快插慢拔。

插点布置均匀排列，逐点移动，顺序进行，不应遗漏，移动间距一般不超过30-40mm。

为保证泵送混凝土浇筑速度应该配备足够的振动机械和人员。

3、浇筑混凝土时，应经常检查观察模板、钢筋、预留孔和埋件，发现问题及时纠正。

4、基础梁和板不能同时连续浇注，在水平交接时，应适当间歇1—2小时，待混凝土沉实再继续浇捣，以防“吊脚”。

四、施工注意事项
1、大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量使混凝土内部的温度不断上升，混凝土表面和内部温差很大，表面与内部混凝土收缩不一致，产生很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度和弹性模量很低，因此极易出现混凝土的表面裂缝。

夏季要采取降温措施，冬季要保温，减少混凝土内外温差。

2、在原有厚大的老混凝土或岩石地基上浇筑大体积混凝土基础墙体时，必须设置隔离措施，避免产生收缩缝。

3、处理水化热的措施：
（1）采用水化热较低的水泥，并且要储备足够数量的同一品种水泥。

（2）在保证混凝土等级的前提下，使用适当的缓凝减水剂，减少水泥用量，降低水灰比，以减少水化热。

（3）采用石子浇水、搅拌水中加冰块降温等办法，降低混凝土入摸温度。

如果在热天浇筑混凝土时，宜设置简易遮阳装置。

（4）分层浇筑混凝土，每层厚度不宜大于300mm，以加快热量散发，并使温度分布较均匀，同时也便于振捣密实。

（5）预埋冷却水管，用循环水降低混凝土温度，进行人工导热。

（6）在岩石地基或厚大的老混凝土层上浇筑大体积混凝土时，可在岩石地基或老混凝土层上浇沥青胶并撒铺5mm厚砂子，或铺二层沥青油毡纸，以消除或减少约束作用。

五、混凝土的养护
降低大体积混凝土块体内外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度，以承受外约束应力时的抗裂能力，对混凝土的养护是非常重要的。

混凝土浇筑后，应及时进行养护。

混凝土表面压平后，先在混凝土表面洒水，再覆盖一层塑料薄膜，然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护，保温材料夜间要覆盖严密，防止混凝土暴露，中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。

底层塑料布下预设补水软管，补水软管沿管长度方向每100mm开5mm水孔，根据底板表面湿润情况向管内注水，养护过程设专人负责。

混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩，要求进行多次搓压。

最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。

对底板面不能连续覆盖的部位，如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂麻袋片、塞聚苯板等方式，尽可能进行覆盖，避免出现“冷桥”现象。

混凝土浇筑完成12小时内，严禁上人踩踏，浇筑完成24小时内，除检测测温设备及覆盖材料外，不得踩踏。

保温层在混凝土达到要求强度且表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除，并在中午气温比较高时才可安排保温拆除。

六、结束语
总而言之，在大体积混凝土施工中，合理选择施工材料，优化混凝土的配合比，采用科学的施工方法，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，从而保证整个工程的质量。

参考文献
[1] 薛志宏；刘宗仁，《大体积混凝土施工工艺的探讨》，2010年.
[2] 朱万旭，《大体积混凝土施工工艺和技术要求》，2006年.
[3] 凌建新，《浅谈大体积混凝土施工质量控制措施》，2009年.
[4] 曹可之，大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施，建筑结构，2011.
[5] 钢筋混凝土结构设计规范，北京：中国建筑工业出版社，1999（2）.。