大体积混凝土施工质量控制的关键技术

大体积混凝土施工质量控制的关键技术[摘要]在大体积混凝土施工过程中，由于混凝土水化过程本身会放热，再加上自身较强的保温性能，其内部升温比外界要大得多。而在降温时，内部又比外部难以降温。当混凝土内部由于热胀冷缩以及约束力产生的温度应力超过混凝土的承受能力极限时，裂缝就产生了。混凝土裂缝是非常常见的，影响结构的耐久性和整体性。而温度是造成裂缝的一大主要原因，本文阐述通过温度控制来达到防止裂缝的目的，旨在供同行参考。

[关键词]混凝土；施工；质量控制；裂缝

近十几年来，我国建筑事业得到了飞速蓬勃的发展。而混凝土作为建筑材料，备受工程建设的青睐。由于混凝土本身水化放热且保温效果极强等因素，造成在大体积混凝土施工中不可避免出现裂缝现象，严重影响防水性、耐久性、美观，甚至建筑结构的安全。在混凝土施工中常见的裂缝有收缩裂缝、温度裂缝、应力裂缝、施工裂缝等。本文将对混凝土施工中温度裂缝的关键技术进行分析研究。

1.大体积混凝土施工裂缝相关概述

按裂缝状随时间发展变化的状态分，有稳定裂缝和不稳定裂缝两大类。稳定裂缝指的是裂缝随时间的延续不会无限制地展开，将稳定在某一状态。不稳定裂缝指的是裂缝随时间延续不断开展，不会稳定在某一状态。

大体积混凝土结构对整体性的要求往往比较高，施工时如无特

殊情况，一般要求一次性整体浇筑。浇筑过程中，水泥水化会放热。由于混凝土体积大，内部与表面散热速率不一样，水泥内部的热量不容易散发，从而引起混凝土内部温度显著升高，而其表面则刚好相反散热较快，这样混凝土内外就产生较大的温度差，混凝土内表分别产生压应力和拉应力。在浇筑初期，混凝土的弹性模量和强度很低，对水化热急剧升温引起的变形约束不大，温度应力比较小。随着混凝土龄期的增长，其弹性模量和强度相应提高，对混凝土降温收缩变形的约束越来越强，温度应力较大。当混凝土的抗拉强度不能抵抗温度应力时，即产生温度裂缝。当混凝土内部由于热胀冷缩以及约束力产生的温度应力超过混凝土的承受能力极限时，裂缝就产生了。这种由于温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等载荷作用而引起的混凝土结构物裂缝就是所谓的温度裂缝。

按裂缝对结构的安全性、适用性和耐久性的危害程度可分为无害裂缝和有害裂缝两大类。无害裂缝指稳定的变形裂缝和受力裂缝，且最大的裂缝宽度在国家或行业标准规程规范的允许范围之内，不会危及结构安全、影响结构的适用性和耐久性。有害裂缝指那些不稳定裂缝或最大裂缝宽度大于国家或行业标准规程规范的

允许值的稳定裂缝，将危及结构安全、影响结构的适用性和耐久性。

2.大体积混凝土施工质量控制的关键技术

2.1原材料控制

裂缝成因中主要有温度，可以从以下几个方面考虑：1）减少水泥用量从而减小发热量；2）选用发热量比较低的水泥；3）加入缓

凝剂延缓水化热的释放速度、推迟温峰的出现并延长混凝土的凝结时间等。

减少水泥量势必对混凝土强度造成影响，为避免这一弊端，可以通过加入不超过30％的活性细掺料如粉煤灰。另外在保证混凝土强度的基础上，砂石尽量粒径5-40mm，同时必须严格控制砂石料的含泥量，石子的含泥量控制在1％以下，砂的含泥量在2％以下。

2.2施工过程控制

1）严格对进场的混凝土进行质量检查，包括硬度、强度、粒径、坍落度、温度、土量。

2）夏季天气比较炎热，混凝土宜现场采用冷水拌制。在施工时必须对材料采取系列措施加以降温处理。比如：将水泥至少提前一周时间置入通风良好的仓库降温；砂石堆、搅拌机不能直接暴露在阳光下暴晒，砂石可适时喷洒冷水。相反的，为防止冬季混凝土表面散热过快，往往采取在外部覆盖保温材料或者进行短时间加热，拆模后迅速回填土的措施加以保温。

3）混凝土浇筑时间歇不能超过三至五个小时，且之前应保证槽内干净无杂物。期间的温度应严格控制，最高不能高超过28摄氏度。为了满足温度要求，常采用加入适量毛石、预埋冷凝管、喷冷水的方法来达到降温的目的。

4）在混凝土浇筑时还应该控制好速度，每次浇注的混凝土不能够太高太厚，以使其温度能够匀速上升。对于那些断面相差比较大的结构，应处理较深处，混凝土充分沉降一至两小时候再与断面一

同浇注。墙板混凝土浇筑应该避免冷缝情况的发生，一般采用非泵送混凝土，利用塔吊和人力推车连续进行。

5）在混凝土中适当的掺加合成纤维可增加其强度。

6）在施工中应该采取循序渐进的原则。大体积混凝土浇筑时工作面积可以适当扩大，逐层进行浇捣。

7）振捣时要控制时间以及深度，防止漏振现象。层间的接缝可以通过在振捣上一层时，深入下一层约50-100mm来消除。当表面基本水平并出现水泥浆、混凝土不再冒气泡、不再明显坍落时可以进行振捣。在混凝土凝结前的适当时间内进行二次振捣，可以增加混凝土的密实度，减少内部的微缝，提高混凝土的强度和抗渗性能。

2.3混凝土温差监测技术

大体积混凝土结构施工中，温度控制对于裂缝尤为重要，所以温度监测技术必不可少。

其间，“内表温差”倍受重视，该温差一般应控制不超过25℃。在混凝土浇筑时，可将mc-2型便携式电子测温仪预埋式测温管埋入混凝土中，待测温时将测温探头伸入测温管并与主机插接即可测得混凝土温度。

水平方向每隔10m、垂直方向在表面及中部牢固埋设测温管。在温度上升过程中，每隔两小时进行一次测定，在温度下降时，每六小时进行一次。当温度内表温差超过25℃时，应及时报告项目总工，采取加强或拆除保温材料加以温差的控制。

总降温差（同一空间在不同时间内混凝土内部最高温度和后期

稳定温度之间的差值）越大，越容易造成裂缝。可以通过减少水泥的用量以及降低混凝土的浇筑温度来达到降低总降温差的目的，从而有效的控制裂缝。

2.4混凝土养护

大体积混凝土施工中，养护是一项十分重要的工作。其主要目的是通过保证合适的湿度以及温度，控制混凝土内表温差，从而防止裂缝保证混凝土的强度以及整体性。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度梯度引起混凝土的开裂。养护的时间根据具体工程而定，尽可能多时间养护。拆模后应立即回填上或覆盖保护。同时要预防冬期骤冷寒潮气候影响，以控制内外温差，防止混凝土早期和中期裂缝。养护的措施主要有：浇筑后2h采用塑料膜对表面覆盖，可有效增加混凝土的表面温度，减小总温差。若在冬季施工需在塑料膜上面加上草垫保温等。混凝土浇筑后，应在终凝后两小时开始带水养护，养护期14天以上。夏季浇筑大体积混凝土时，可采用积水养护的方法。在混凝土表面上用砖砌成浅水池，然后放入300mm深的水，起保护和养护双重作用。冬季施工时，可以在混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂等），控制内表温差小于25度。

3.结语

随和我国经济特别是我国建筑业的发展，施工中大体积混凝土出现逐步增多的趋势，而伴随其中的是裂缝的产生。大体积混凝土