大体积混凝土施工质量控制

浅谈大体积混凝土施工质量控制

摘要：介绍大体积混凝土在现代建筑工程建设中占有重要地位，但因大体积混凝土施工期受外界与自身温度变化的影响，往往会引起各种形式的裂缝，破坏其整体性，危及建筑物的安全，因此大体积混凝土防裂问题一直受到人们的普遍关注。随着人们的重视，大体积混凝土裂缝带来的质量因素是可以预防的。 关键词：大体积混凝土；质量通病；裂缝；控制

近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。但在建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故也时有发生，各种形式的裂缝，破坏其整体性，危及建筑物以及人生的安全；关系到千家万户的生命财产安全，因此大体积的混凝土防裂问题受到重视。

大体积混凝土：指浇筑的混凝土体积大，一般实体最小尺寸大于或等于0.8立方米的混凝土，它经常用于高层建筑的基础、大型设备基础、水利大坝、核反应堆外壳等工程的施工中，如果在施工过程中控制不好将会产生裂缝，破坏结构的整体性和稳定性，其后果不堪设想。大体积混凝土具有结构体积大、承受荷载大、水泥水化热大、内部受力相对复杂等结构特点。在施工上，结构整体性要求高，一般要求整体浇筑，不留施工缝。这些特点的存在，导致在

工程实践中，大体积混凝土出现其特有的质量通病，常有以下几种类型：

（1）施工冷缝：因大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层没有控制在混凝土的初凝之前；混凝土供应不足或遇到停水、停电及其它恶劣气候等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。

（2）泌水现象：上、下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，它将导致混凝土强度降低、脱皮、起砂等不良后果。 混凝土表面水泥浆过厚。因大体积混凝土的量大，且多数是用泵送，因此在混凝土表面的水泥浆会产生过厚现象。

早期温度裂缝。在混凝土浇筑后由于早期内外温度差过大(25℃以上)的影响，大体积混凝土会产生两种温度裂缝：（1）表面裂缝：大体积混凝土浇筑后水泥的水化热量大，由于体积大，水化热聚集在内部不易散发，混凝土内部温度显着升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，内部产生压应力，表面产生拉应力，而砼的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。（2）贯穿性裂缝：由于结构温差较大，受到外界的约束而引起的。当大体积砼浇筑在约束地基(例如桩基)上时，又没有采取特殊措施降低、放松或取消约束，或根本无法消除约束时易导致拉应力超过混凝土的极限抗拉强度而在约束接触

处产生裂缝，甚至会贯穿整个表面产生贯穿性裂缝。

大体积混凝土的裂缝的种类：按裂缝的宽度不同，混凝土裂缝可分为“微观裂缝”和“宏观裂缝”两种。

① 微观裂缝在混凝土结构中分布是不规则的，沿截面是不贯穿的，因此微观裂缝的混凝土可以承受拉力，但结构物的某些受拉力较大的薄弱环节，在微观裂缝的拉力作用下，很容易串连贯穿全截面，最终导致结构的断裂。

② 宏观裂缝——宽度大于0.05mm的裂缝是肉眼可见裂缝，亦称为宏观裂缝，是微观裂缝扩展的结果。

在建筑工程中，微观裂缝对防水、防裂、承重等不会引起危害，故具有微观裂缝的结构则假定为无裂缝结构，设计中所谓不允许出现裂缝，也是指宽度不大于0.05mm的初始裂缝，因此有裂缝的混凝土是绝对的，无裂缝的混凝土是相对的。产生宏观裂缝一般有外荷载、次应力和变形变化三种原因。前两者引起裂缝的可能性较小，后者是导致混凝土产生宏观裂缝的主要原因，这种裂缝由温度、收缩、不均匀沉降、膨胀等变形变化引起。

防止产生温度裂缝，这是大体积混凝土研究的重点，它可分为以下几点：

㈠水泥品种选择和用量控制 ①选用中热或低热的水泥品种 。 ②充分利用混凝土的后期强度控制混凝土温升，降低温度应力，减少温度裂缝。

㈡掺加外加料在混凝土中掺入一些适宜的外加料，可以使混凝土获得所需要的特性，尤其在泵送混凝土中更为突出。 ㈢骨料的选择骨料的选用应根据就地取材的原则，首先考虑选用生产成本低、质量优良的天然砂石料。

㈣控制混凝土出机温度和浇筑温度为降低大体积混凝土的总温升，减少结构物的内外温差，控制混凝土的出机温度与浇筑温度同样也非常重要。

㈤加强养护和延缓混凝土降温速率 加强表面的保温、保湿养护，对防止混凝土产生裂缝具有重大作用。

㈥减少混凝土收缩并提高混凝土的极限拉伸值改进混凝土的搅拌工艺，可以提高混凝土的极限拉伸值，减少混凝土的收缩。 ㈦改善边界约束的构造设计 在改善边界约束和构造设计方面也可采取一些技术措施，如合理分层浇筑、设置滑动层、避免应力集中、设置缓冲层、合理配筋和设置高应力缓和沟等。 ㈧加强施工监测工作在大体积混凝土的凝结硬化过程中，应随时摸清大体积混凝土不同深度处温度场升、降的变化规律，及时监测混凝土内部的温度情况，这对确保混凝土不产生过大的温度应力具有非常重要的作用。

从事施工的技术人员在大体积混凝土施工过程中，应掌握混凝土的基本物理力学性能，了解大体积混凝土温度变化所引起的应力状态对结构的影响，认识混凝土的一系列特点，掌握温度应力的变

化规律，制定切实有效的施工管理措施；必须以规范，规程为标准，严格操作，科学管理，用认真的态度控制好每一个环节，只有这样，才能够真正做到“百年大计、质量第一”。