浅谈大体积混凝土施工

大体积混凝土施工

一、大体积混凝土裂缝产生原因和机理分析

大体积混凝土由于混凝土浇筑初期，水泥与水发生化学反应过程中释放大量的水化热，使其内部温度急剧上升，导致混凝土内部和表面的温差过大，从而产生温度拉应力；另外，后期混凝土温度下降，收缩被约束时，产生收缩拉应力。当拉应力大于混凝土本身的抗拉强度时，就会在混凝土表面或内部产生裂缝，影响混凝土的质量。

二、大体积混凝土的定义

大体积混凝土的定义，目前世界各国解释不尽一致，各行业的规定不同，在此采用《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/T55）术语、符号一节中对大体积混凝土的定义“混凝土结构物中实体最小尺寸大于或等于1m或易引起裂缝的混凝土”。

三、大体积混凝土施工

1、混凝土配合比

①水泥品种的选择和用量控制

大体积混凝土应选择中热或低热的水泥，一般来说，矿渣水泥和粉煤灰水泥水化热较低，在满足混凝土强度的条件下，应优先选择。水泥的用量尽量减少，以降低水泥的水化热。

②骨料的选择

粗骨料：应选择自然连续级配的粗骨料配臵，结合结构物截面最小尺寸、钢筋最小净距和施工工艺，应尽量选择粒径较大、级配良好的石子，根据有关实践，宜选择5～31.5mm 连续级配的石子作为大体积混凝土的粗骨料。粗骨料各项指标必须经试验检测且满足有关规范和标准，严格控制粗骨料的含泥量不得大于1％。

细骨料：应选用优质的中、粗砂，细度模数宜在2.6～2.9范围内，细骨料各项指标必须经试验检测且满足有关规范和标准，严格控制细骨料的含泥量不得大于2％。

③掺加外加料

大体积混凝土掺加减水剂可以降低混凝土拌合物的用水量，改善混凝土的和易性，提高混凝土表面的抗拉强度，从而阻止混凝土表面裂缝的产生。目前国内掺加的外加剂一般选用木质素磺酸钙，减水剂的掺量经试验确定。

掺加适量的粉煤灰可以降低水泥用量，提高混凝土的密实性和强度，有利于降低混凝土的水化热，是大体积混凝土常用的掺和料。掺用的粉煤灰不应低于Ⅱ级，以球状颗粒为佳，掺量经试验确定。

2、混凝土搅拌

混凝土搅拌采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石的工艺，砂浆裹石加料顺序为：先将水和水泥、砂子、掺合料、外加剂搅拌1min后投入石子搅拌至规定时间。净浆裹石为先

将水和水泥、掺和料、外加剂搅拌1min成水泥浆后，然后投入砂子、石子按规定时间搅拌均匀。

3、混凝土的浇筑

为了降低大体积混凝土的总温升，减小结构物的内外温差，控制混凝土的出机温度和浇筑温度（振捣后50～100mm 深处的温度）非常重要。

①控制骨料的温度

为了降低混凝土的出机温度，最有效的方法就是降低砂、石料的温度。在夏季气温较高时，为防止太阳的直接照射，可在砂石料场搭设简易的遮阳装臵，降低砂石表面温度。其次，还可以采用在混凝土拌和前冷水冲洗粗骨料、在储料仓中通冷风预冷、加冰屑拌合等方法降低混凝土的出机温度。

混凝土的浇筑温度越低，对于降低混凝土内外温差越有利。至于混凝土浇筑温度的控制，各国、各行业规定不同，现采用『铁路混凝土与砌体工程施工规范』（TB10210－2001）的有关条款规定，浇筑温度控制在28℃以内。

混凝土应在一天中气温较低时浇筑，一般应安排在夜间进行。

②预埋冷却水管

为了降低混凝土内部温度，混凝土浇筑前预埋冷却水管，冷却水管一般采用直径为30~50mm的钢管，冷却水管的

按混凝土结构物尺寸分层错开布臵，冷却水管固定在结构物钢筋上，进出水口设在结构物顶面，冷却水管形成的预留孔可进行压浆处理。

③混凝土的浇筑和振捣

大体积混凝土浇筑根据结构物特点不同，可分为全断面分层浇筑、分段分层浇筑和斜面分层浇筑方法，分层厚度应控制在30cm左右，混凝土应连续浇筑，确保在下层混凝土初凝前完成上层混凝土的浇筑。

大体积混凝土应严格按施工规范要求，加强混凝土的振捣，插入式振动器移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为5～10cm，每点振动时间20～30s，以混凝土泛浆不再溢出气泡为准，确保混凝土的密实度。

为了提高混凝土表面抗拉强度，防止混凝土表面出现裂缝，对浇筑后未初凝的混凝土表面进行二次振捣，混凝土二次振捣应严格掌握时间，确保混凝土振捣后尚能恢复到塑性状态。

④表面处理

大体积混凝土（尤其是泵送混凝土工艺）浇筑完成后，表面水泥浆较厚，不仅会引起混凝土的表面收缩开裂，而且会影响混凝土的表面强度。所以应在混凝土浇筑完成后先初步按设计标高用长刮尺刮平，在初凝前用铁滚筒碾压数遍，

再用木抹子打磨压实，以闭合收水裂缝。

4、混凝土的养护

混凝土浇筑后，应加强混凝土的保湿、保温养护。对混凝土承台基础表面用草袋全部覆盖，并适当进行洒水。桥墩或桥台拆模后，用土工布和塑料布包裹严密，并对结构物内部预埋的冷却水管通循环水进行混凝土内部导热，降低混凝土的内外温差。大体积混凝土也可以采用在混凝土表面蓄存一定深度的水，进行蓄水养护。

冬期气温较低时，除采用结构物内部通循环水降温外，混凝土表面不得洒水，用草包或草垫覆盖严密，并延长混凝土侧模的拆除时间，以起到侧面保温作用。混凝土冬期养护根据『建筑工程冬期施工规程』（JGJ104-97）有关条款规定，可采用暖棚法、电热毯法以及蒸汽养生进行养护。

5、混凝土的温度监控

大体积混凝土应严格进行控温，加强混凝土表面和内部温度的监测。混凝土表面和内部的温差应符合设计要求，当设计未提出要求时，应根据『铁路混凝土与砌体工程施工规范』（TB10210－2001）的要求，温差控制在25℃以内。

为了及时摸清大体积混凝土不同深度温度升降的变化

规律，随时监测混凝土内部的温度情况，以采取相应的技术措施，应在混凝土内部不同部位埋设测温元件。建议大体积混凝土测温采用目前较先进的电子测温仪，混凝土浇筑前将