大体积混凝土施工控制技术浅析

大体积混凝土施工控制技术浅析
摘要：随着我国基建事业的迅猛发展，大体积混凝土施工在建设中占有很大
的比重。

与小体积混凝土的施工相比，大体积混凝土的施工复杂性则大了很多，
尤其是工后出现的裂缝更是施工中最常见的问题，如果控制不好，那么桥梁结构
的正常使用寿命和承载力就会削弱，并且耐久性也会下降。

说以，必须对大体积
混凝土的施工进行有效的技术控制。

关键词：大体积混凝土；控制技术
1 大体积混凝土的定义及常见病害（裂纹）原因分析
1.1大体积混凝土施工的定义
混凝土是脆性较强的复合型材料，由块状碎石、砂子、水泥和水组成。

在配
合比方面，每个国家的规定都不同。

在美国规定为：无论在什么样的浇筑性混凝
土中，只要混凝土的结构性质受到温度影响的就被视为大体积混凝土。

在我国规
定为：在由混凝土建筑的构筑物中其所用的混凝土最小部位尺寸大于1m就可被
认定为大体积混凝土。

1.2 裂缝产生的原因分析
在混凝土施工中裂缝产生的原因有很多种。

首先，大体积混凝土结构断面尺
寸比较大，混凝土浇筑以后，由于水泥的水化热，内部温度急剧上升，此时混凝
土弹性模量很小，徐变较大，升温引起的压应力并不大；但在日后温度逐渐降低时，弹性模量比较大，徐变较小，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。

如采取措施不当很容易产生温度裂缝。

混凝土的水化和硬化过程就受到温度影响，如混凝土在浇筑后受热导致整体结构膨胀，然而冷却后产生的硬化又会使其收缩。

混凝土结构破坏就是由水化和硬化情况造成的，最终导致裂缝产生。

再者，由于混凝土复合型脆性材料。

本身就具有产生裂缝的可能性（即内在因素）而且还有一些外在的裂缝因素。

内在因素引起的裂缝是材料自身存在的不可能避免，外在因素引起的裂缝则为施工技术、材料配比等。

最后，在混凝土结构中抗压和抗拉强度的差异很大，其中抗压强度要比抗拉强度大一些。

混凝土的体积与产生的断面尺寸成正比，由于温度的影响使混凝土的水化和硬化时，其内部结构有较大的变动，并且内外部同时产生一定得强度拉力。

大体积混凝土建筑中钢筋用的比较少，并且埋在内部的部分较多，表面只有少量的钢筋，或根本不配置钢筋。

因此混凝土自身结构独自承担温度影响所产生的张力和收缩力。

所以，我们不仅要重视而且还要积极的研究受控温度的情况，避免或者减少对混凝土裂缝产生的影响。

2 大体积混凝土施工控制措施
2.1 原材料控制
混凝土的主要成分为水泥和砂石。

对所选择的的原材料要谨慎处理（选取优良的原材料，采用“低砂率、低坍落度、低水胶比、掺高效减水剂、高粉煤灰掺量”，减少内外温差），由于温差影响大体积混凝土裂缝的情况较为重要，然而温差的产生主要来自与水化热情况，因此所选择的水泥要水热化程度较低、凝固时间长并且凝结后的强度较高。

在市场上有很多种类的水泥，如有矿渣硅酸盐类水泥、火山硅酸盐类水泥等。

必须要选择使用时有较高安全性的材料，以使工程的质量得到保障。

需要的砂石可依据施工要求进行选择，以挑选能够节省用水量和水泥投入量为原则。

采用碎石而非卵石作为粗骨料，因为碎石的强度较高，抗裂性能好。

并且还可以在原料中掺入掺合料和外加剂等，这些辅料的加入能够很好的改良混凝土的性能，从而减少水泥的用量及用水量。

达到缩减水热化和硬化所产生的拉力的目的。

粗集料和水的温度是影响混凝土出机温度的关键因素，再者为砂石的温度，而水泥的温度影响还不明显。

所以，粗集料的温度一定要控制好。

对于石子，在夏季施工时，四周的温度较高，对建筑材料可利用蓬布进行覆盖，避免由于太阳
直射而导致石子等材料温度过高，对施工的质量产生一定的影响。

同时，在使用前，可使用洒水的方式对石子进行降温。

对于输送泵，借助草袋覆盖混凝土输送
泵水平泵管，并采取随时洒水降温方式，减少其额外热量的吸收。

针对混凝土，
在运输过程中，利用蓬布将其遮盖，避免太阳直射。

2.2施工环节控制
（1）搅拌环节：搅拌方式与混凝土的强度有很大的联系，经过证明，二次
投料的方法能够有效的减少混凝土上下层的强度差，并确保砂石与水泥浆分散开。

能够使混凝土在凝固后加强结构的相对精密、粘着力。

并在浇筑一个小时后运用
二次振捣的方法进行接缝。

（2）浇筑环节：在一般情况下，0.6以下为泵送混凝土水灰比的最佳值，并且，要准确的控制好混凝土的塌落程度。

对于塌落度，可运用调整砂率或掺用适
当的减水剂方法，塌落度问题能够很好的处理好。

但必须注意，不能以乱加水来
调整混凝土塌落度。

在施工前，要准备好有关的材料以及设备，例如，水泵与测
量的设备等。

在大体积混凝土浇筑过程中，浇筑要分层进行，并要严格控制上下
层的浇筑间隔时间，避免泌水层的出现。

与此同时，可在分层浇筑面上设置集水坑，再用泵把收集在集水坑中的多余水分抽出。

分层浇筑的间隔时间要在确保上
层混凝土表面温度与大气平均温度一致时为最佳时间。

上层钢筋要在下层混凝土
强度达到预期标准后，且室外温差达到规范范围时再进行捆扎。

此外，依据混凝
土内部的温度，对冷却水管进行水流量与温度适当的进行调整，冷却水管进行降
温时要科学合理。

（3）其他注意事项：在顶板施工时，对模板的拆装要严格要求，在设计强
度未达到之前不可以拆除模板；在验收时要严格的审查设计图纸，对钢筋规格强度、结构运用及混凝土养护过程中温控措施的合理性进行详细审核；浇筑完成后
开展养护工作过程中，对混凝土表面适当采取温控措施，确保养护温度达标，进
而达到养护效果，养护技术在于提高混凝土抗压强度为主要目的，在混凝土施工
中不可缺少。

2.3温度检测
对大体积混凝土温度变化情况要确保能够及时的掌握，需对大体积混凝土温
度进行监测控制。

温测布置是为了确保温度检测控制的作用能够充分发挥的关键
所在，所以，在布置温测的过程时，要坚持“底部--中部--表面”的布置顺序，
把温测布置的代表性、层次性体现出来。

一般来说，80cm左右为垂直测点距离的
最佳控制值。

对于平面温测来说，中间和边缘最好，并且要将测点距离控制在5m
左右。

在测量混凝土内部温度过程时，最好运用预留孔洞的方法，以相互对应为
基础原则，一个测温孔对应一个测点。

同时，以半导体液晶显示温度计作为测量
仪器。

必须注意的是，在测温过程中，以混凝土升温阶段为基础，若温度差大于25℃，需采用有效措施，及时减少相应的覆盖，迫使温度降下来。

以混凝土降温
阶段为基础，若温度差大于25℃，则需采用有效措施增加其温度，达到保暖效果。

关注混凝土内部温差检测，大体积混凝土内部某点（如中心点）的温度随时
间变化而发生变化。

混凝土内部同—点在不同时间的温度差值称为内部温差。

因
此内外温差和内部温差是两个不同的概念，前者是同—时间，不同点的温差，后
者是不同时间，同—点的温差。

当大体积混凝土浇筑在基岩或老混凝土上时，由
于基岩（或老混凝土）的压缩模量（或弹性模量）较高，混凝土温度变化所产生
的变形受到基岩（或老混凝土）的约束，而在新浇混凝土内部形成温度应力。

在
升温阶段，约束阻止新浇混凝土的温度膨胀变形，在混凝土内形成压应力，而在
降温阶段，新浇混凝土收缩（降温收缩与干缩）因存在较强大的地基或基础的约
束而不能自由收缩，在新浇混凝土内形成拉应力，由于升温较快，此时新浇混凝
土的弹性模量较低，且徐变影响又较大，因此压应力较小，但是经过恒温阶段的
降温时，新浇混凝土的弹性模量已较高，形成的拉应力也较大，除了抵消升温产
生的压应力外，还存在较高的拉应力，导致产生内部裂缝。

当结构厚度较小且
约束较大时，拉应力分布较均匀，而产生贯穿全断面的裂缝，影响结构安全和造
成渗漏。

3 结语
目前，在建设大体积混凝土施工中，很容易产生裂缝的现象。

所以一定要加
强施工控制以及重视原材料的选择与应用，并在大体积混凝土中做好每一个环节，
合理的运用施工方案和控制技术，以确保大体积混凝土的施工质量，以促进桥梁事业的顺利发展。

参考文献
[1]朱永汉；戴家信；谈谈控制大方量混凝土裂缝的认识[J];山西建筑；2009（19）；578
[2]《中外企业家》王彦. 建筑工程大体积混凝土施工技术要点探讨.2020（17期）。