時間：2012年07月06日 分類：推薦論文 次數：
摘要：大體積混凝土具有結構體積大、承受荷載大、水泥水化熱大、內部受力相對復雜等結構特點。在施工上，結構整體性要求高，一般要求整體澆筑，不留施工縫。這些特點的存在，導致在工程實踐中，大體積混凝土出現一些質量通病。文章對建筑工程大體積混凝土質量通病進行討論，并就其施工質量控制談一些看法。
關鍵詞：建筑工程;大體積混凝土;質量控制
大體積混凝土具有結構體積大、承受荷載大、水泥水化熱大、內部受力相對復雜等結構特點。在施工上，結構整體性要求高，一般要求整體澆筑，不留施工縫。這些特點的存在，導致在工程實踐中，大體積混凝土出現一些質量通病。本文對建筑工程大體積混凝土質量通病進行討論，并就其質量控制談一些看法。
一、大體積混凝土的質量通病
大體積混凝土質量通病有以下幾種類型：
1.
施工冷縫。因大體積混凝土的混凝土澆筑量大，在分層澆筑中，前后分層沒有控制在混凝土的初凝之前;混凝土供應不足或遇到停水、停電及其它惡劣氣候等因素的影響，致使混凝土不能連續澆筑而出現冷縫。
2.
泌水現象。上、下澆筑層施工間隔時間較長，各分層之間產生泌水層，它將導致混凝土強度降低、脫皮、起砂等不良后果。
3.
混凝土表面水泥漿過厚。因大體積混凝土的量大，且多數是用泵送，因此在混凝土表面的水泥漿會產生過厚現象。
4.
早期溫度裂縫。在混凝土澆筑后由于早期內外溫度差過大(25℃以上)的影響，大體積混凝土會產生兩種溫度裂縫：
(1)表面裂縫：大體積混凝土澆筑后水泥的水化熱量大，由于體積大，水化熱聚集在內部不易散發，混凝土內部溫度顯著升高，而表面散熱較快，這樣形成較大的內外溫差，內部產生壓應力，表面產生拉應力，而砼的早期抗拉強度很低，因而出現裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內發生，表面層以下結構仍保持完整;(2)貫穿性裂縫：由于結構溫差較大，受到外界的約束而引起的。當大體積砼澆筑在約束地基(例如樁基)上時，又沒有采取特殊措施降低、放松或取消約束，或根本無法消除約束時易導致拉應力超過混凝土的極限抗拉強度而在約束接觸處產生裂縫，甚至會貫穿整個表面產生貫穿性裂縫。
二、大體積混凝土施工質量控制
1.設計方面。
(1)大體積混凝土的強度等級宜在C20
～ C35 范圍內選用。隨著高層和超高層建筑物不斷出現，大體積混凝土的強度等級日趨增高，出現C40 ～ C55 等高強混凝土，設計強度過高，水泥用量過大，必然造成混凝土水化熱過高，混凝土塊體內部溫度高，混凝土內外溫差超過30℃以上，溫度應力容易超過混凝土的抗拉強度，產生開裂。豎向受力結構可以用高強混凝土減小截面，而對于大體積混凝土底板應在滿足抗彎及抗沖切計算要求下，采用C20 ～ C35 的混凝土，避免設計上“強度越高越好”的錯誤概念�？紤]到建設周期長的特點，在保證基礎有足夠強度、滿足使用要求的前提下，可以利用混凝土60d 或90d 的后期強度作為混凝土強度評定、工程交工驗收及混凝土配合比設計的依據，這樣可以減少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。
(2)
大體積混凝土基礎除應滿足承載力和構造要求外，還應增配承受因水泥水化熱引起的溫度應力及控制裂縫開展的鋼筋，以構造鋼筋來控制裂縫，配筋應盡可能采用小直徑、小間距。采用直徑8 ～ 14mm 的鋼筋和100 ～ 150mm 間距是比較合理的。截面的配筋率不小于0.3%，應在0.3%～ 0.5%之間。
2.優選原材料與控制配合比。
(1)
選用水化熱低、水化速度較慢的水泥�；炷翜囟鹊纳卟粌H與水泥用量有關，還與水泥品種有關。水泥水化過程中產生的熱量能升高混凝土的溫度，溫度升高的程度取決于混凝土澆注時的體積、周圍環境、混凝土的水泥用量，通常認為每45kg 普通硅酸鹽水泥水化產生的熱量可使混凝土溫度升高5℃～ 9℃。所以，在水泥用量相同的條件下，選用水化熱低、凝結時間長的水泥，能夠有效降低水化熱。普通硅酸鹽水泥水化熱較大，不宜采用;礦渣硅酸鹽水泥與火山灰水泥水化反應慢，水化熱低，后期強度高，大體積混凝土中廣泛采用。
(2) 摻
加粉煤灰。水泥用量大的混凝土產生的水化熱也大，特別對于高強度混凝土，相應單方水泥用量較多，水化熱引起的混凝土內部溫升較普通混凝土要大。所以，在不影響混凝土標號和坍落度等使用性能的前提下，適當減少水泥用量，即可達到降低水化熱的目的。在混凝土中摻入粉煤灰，來取代部分水泥，可降低混凝土的水化溫升，同時使配制的混凝土具有更好的和
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易性。而且粉煤灰中含有的活性氧化硅、活性氧化鋁與水泥、水產生水化反應后生成穩定的水化硅酸鈣與水化鋁酸鈣，而這類水化物更有助于混凝土的硬化，提高混凝土的后期強度。有資料顯示，澆注深度為2.5 m 處混凝土溫度，摻30 % 粉煤灰的混凝土比純水泥混凝土溫度降低約7 ℃。文獻[3] 中的試驗表明，摻入30 %～60 %粉煤灰可使水泥7 d 水化熱降低10 %～50 %。
(3)
加入緩凝劑。為了減少水化熱，降低混凝土溫度，往往希望混凝土緩凝，即延長混凝土初凝時間。試驗表明，加入緩凝劑后，水泥的初凝時間可分別延長1 ～ 4 h 不等，從而推遲混凝土放熱峰值出現的時間，由于混凝土的強度會隨齡期的增長而增大，所以等放熱峰值出現時，混凝土強度也增大了，從而減小溫度裂縫出現的機率。
(4)
加入低堿型混凝土膨脹劑。加入了低堿型混凝土膨脹劑，膨脹效果好，水化產物穩定，在水化初期產生微膨脹，隨著水化進行保持緩慢膨脹的趨勢，后期膨脹穩定，28d 基本無收縮。微膨脹作用可有效補償收縮，混凝土的早期抗拉強度也得到較大的增長。當混凝土開始收縮時，其抗拉強度已增長到足以抵抗收縮產生的拉應力，從而防止和大大減輕混凝土的收縮開裂，達到抗裂的目的。
(5)
精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低
(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則，生產出高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。
3.施工控制措施。
(1)
優選混凝土各種原材料。在條件許可情況下，應優先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的80% ～ 83%，應選擇線膨脹系數小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料。砂除滿足骨料規范要求外，應適當放寬石粉或細粉含量，砂子中石粉比例一般在15% ～ 18% 之間為宜。粉煤灰只要細度與水泥顆粒相當，燒失量小，含硫量和含堿量低，需水量比小，均可摻用在混凝土中使用。高效減水劑和引氣劑復合使用對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學、熱學、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用，也是混凝土向高性能化發展不可或缺的重要組分。
(2)
降低水泥水化熱。提高混凝土的施工工藝，改善混凝土的品質，增大早期水化熱散發量，降低水泥水化熱。其中：混凝土的入模溫度不宜過高( 但不得低于+5℃)，以便降低混凝土澆筑之前的含熱量;嚴格按施工配合比摻加粉煤灰、緩凝劑，以降低混凝土的水化熱量及保證混凝土的設計強度;混凝土采取分層澆筑，每層澆筑的厚度不宜過高，每層按30cm 厚澆筑，并控制澆筑的速度不宜過快，以能滿足混凝土的上下層接茬質量要求為宜，一般每層按3h ～ 4h 控制，以便于澆筑成型的混凝土散發水化熱，并推遲混凝土水化熱的高峰期;表面混凝土在
初凝以后和終凝以前要進行多次壓實抹光，以消除初期混凝土表面的裂縫。
(3)
控制混凝土澆筑溫度。混凝土的內部溫度是水化熱的絕熱溫升、澆筑溫度和結構的散熱溫度等各種溫度的疊加。澆筑溫度越高，混凝土的內部溫度值也越高。因此澆筑溫度也是引起大體積混凝土內部收縮開裂的一個不可忽視的重要因素，在施工過程中應嚴格控制�；炷撩看螡仓�，通過測量水泥、粉煤灰、砂、石子、水的溫度以估算澆筑溫度，通過對集料進行噴淋水、加冰攪拌以降溫等辦法控制混凝土溫度。
(4)
設置冷卻水管降低水化熱。承臺中設置冷卻水管。冷卻管采用熱傳導性能較好，并有一定強度的輸水黑鐵管，設置進水口和出水口，自澆筑混凝土時即通入冷水，通過冷水循環降低混凝土水化熱。施工中定時測溫，根據水溫調節流量，使進水口和出水口水溫溫差在10℃以內。
(5)
采用二次抹壓技術�；炷寥肽Ｕ駬v，表層刮平抹壓1h ～ 2h 后，即在混凝土初凝前對混凝土表面進行二次抹壓，消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產生的表面裂縫，增加混凝土內部密實度。但是二次抹壓時間必須掌握恰當，過早抹壓沒有效果，過晚抹壓混凝土已進入初凝狀態，失去塑性，消除不了混凝土表面已出現的裂縫。
(6)
采取表面保溫措施。在加強混凝土體內降溫措施的同時，在邊界上采用了適當的保溫措施，如在結構外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料( 如草袋、鋸木、濕砂等)，控制外部混凝土與內部混凝土之間的最大溫差不超過25℃～ 30℃，以防止出現裂紋。
(7)做好混凝土養護�；炷了療嵩谇�10
天為發熱升溫期，后10 天為散熱降溫期。在齡期內前l5 天要加強養護，后15 天也不能大意。
(8)
控制拆模時間。根據工程的實際情況，盡量延緩拆模時間，這樣混凝土具有一定的強度，可以抵抗可能產生的溫度應力。為了防止拆模后外界溫度陡降引起溫度應力，拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上。拆模后，立即回土覆蓋，控制內外溫差。
三、結語
綜上所述，在大體積混凝土施工過程中，為了保證混凝土施工質量，在優化原材料和施工配合比、采用切實可行的混凝土澆筑方案、做好混凝土養護和測溫等方面采取有效技術措施，堅持管理，完全可以讓溫度裂縫、施工裂縫等質量通病得到有效的控制。
參考文獻
[1] 趙鋒.大體積混凝土裂縫產生的原因分析與裂縫防治措施[J].當代經理人(中旬刊)，(6)
2006，.
[2] 樓田山，黃雄.淺析混凝土工程質量通病的防治措施[J].建筑管理現代化，2004，.
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