大体积混凝土的界定 大体积混凝土质量控制探讨

　　摘要 大体积混凝土的质量控制是当前工程建设中质量控制的一个重点，也是一个难点。大体积混凝土的质量通病通常有：泌水现象、干燥收缩裂缝、温度裂缝、施工冷缝几种类型。其施工质量控制的关键在于配合比设计控制、原材料质量控制、施工过程质量控制以及温度控制等几方面。
　　关键词 大体积混凝土；裂缝；质量控制
　　中图分类号TU528 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0102-01
　　1 大体积混凝土的质量通病及其原因
　　1）泌水现象：混凝土分层分段浇筑时，由于施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低;
　　2）干燥收缩裂缝：混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。此时，收缩变形导致的收缩应力若大于混凝土的抗拉强度，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力;
　　3）温度裂缝：水泥水化过程中产生大量的热量，从而使混凝土内部温度升高。如没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3d~5d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝;
　　4）施工冷缝：因大体积混凝土的浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电、停水及其它恶劣气候条件等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
　　2 混凝土配合比设计
　　对混凝土配合比设计的主要要求是：既要保证设计强度，又要大幅度降低水化热；既要使混凝土具有良好的和易性，又要降低水泥和水的用量。所以，施工中应选择合适水泥，减少水泥用量，掺外加剂，控制水灰比。根据设计要求，混凝土中掺加水泥用量4％的复合液，具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂四种外加剂的功能，溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20％左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。严格控制骨料级配和含泥量，选用l0mm~40mm连续级配碎石，优化混凝土施工配合比，根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求，经试配优选。
　　3 原材料控制
　　尽量选用低热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥），减少水化热。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其他水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大，且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的升高而缩短；此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处，用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。
　　在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度需变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。混凝土掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。
　　4 施工质量控制
　　1）混凝土浇筑。大体积混凝土的浇注方案，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、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。大体积混凝土常采用的方法有3种：全面分层、分段分层、斜面分层。全面分层浇注大体积混凝土时，在第一层全面浇注完毕后，再回头浇注第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇注，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注。分段分层浇注大体积混凝土时，先从底层开始，浇注至一定距离后浇注第二层，如此依次向前浇注其他各层。由于总的层数较多，所以浇注到顶后，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注。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;
　　2）混凝土振捣方式。混凝土浇筑时应采用振动棒或振动板振捣，在初凝之前进行二次振捣，排除混凝土在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的把握力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的力学性能得到提高，从而增加抗裂性;
　　3）混凝土养护。混凝土的养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内外温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间，拆模后应立即回填或再覆盖保护，同时预防近期骤冷气候的影响，以控制内外温差，防止混凝土早期和中期裂缝。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，防止因温度变形引起混凝土的开裂。温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：（1）混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃~30℃；（2）混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差；（3）采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇注完时就开始进行，还有常见的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。
　　总之，只有科学的面对大体积混凝土的各项薄弱环节，采取行之有效的预控措施和监控手段，是可以预防和消除大体积混凝土裂缝问题给工程带来的弊端。
　　参考文献
　　[1]吴岳雄.浅谈混凝土施工裂缝的控制与预防[J].山西建筑，2007，33(4)：166-167.
　　[2]李玉东.浅谈大体积混凝土施工质量控制.城市建设，2010，25.