摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，高層建筑， 大型的體育場館、 大型商場等大規(guī)模的建筑群也已經(jīng)普遍存在。大體積混凝土施工技術(shù)也在實(shí)際工程中得到了廣泛應(yīng)用。但也存在著一些施工技術(shù)方面的問題。本文詳細(xì)探討了大體積混凝土施工技術(shù)，以期提高大體積混凝土工程的質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞： 大體積混凝土; 裂縫; 澆注; 施工技術(shù)

　　Abstract: With the demands of economic development, the high-rise buildings, stadium, superstore and other large-scale buildings have also been existing. And the mass concrete construction technology has been applied in practical projects, while there are some problems of construction technology. This paper detailedly discusses the construction technology of mass concrete, hoping to improve the quality of the mass concrete.

　　Key words: mass concrete; cracks; casting; construction technology

　　中圖分類號：TV544+.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　改革開放幾十年來， 我國建筑業(yè)也取得了輝煌的成就。混凝土結(jié)構(gòu)， 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)， 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)規(guī)范水平己經(jīng)處于世界領(lǐng)先的水平。而隨著我國建筑業(yè)蓬勃發(fā)展， 大型建筑工程和高層建筑日益增多， 大體積混凝土以其結(jié)構(gòu)厚、體形大、 鋼筋密、 混凝土方量大、 工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)在各種建筑工程中被廣泛采用。但是施工技術(shù)上仍存在許多問題， 尤其大體積混凝土經(jīng)常出現(xiàn)的混凝土的裂縫問題。

　　一、 大體積混凝土施工技術(shù)概況

　　大體積混凝土所指的是最小斷面尺寸大于 1 米， 建設(shè)施工時必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施來妥善處理 “水化熱” 引起的混凝土內(nèi)外溫度差，合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開展的一種混凝土結(jié)構(gòu)。 大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)： 一是整體性要求較高，不能留設(shè)施工縫， 都要求連續(xù)澆筑; 二是結(jié)構(gòu)的體積較大， 澆筑后混凝土產(chǎn)生的水化熱量大， 并積聚在內(nèi)部不易散發(fā)， 從而形成內(nèi)外較大的溫差，引起較大的溫差應(yīng)力。 因此， 在進(jìn)行大體積混凝土的施工過程中， 必須要嚴(yán)格控制大體積混凝土的施工技術(shù)， 才能保證建筑工程的施工質(zhì)量。 施工中由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用， 裂縫的產(chǎn)生是大體積混凝土施工產(chǎn)生的比較普遍的問題, 有時候會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果， 所以我們來研究大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。

　　二、 施工技術(shù)中裂縫產(chǎn)生的原因分析

　　雖然在施工中導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因有很多， 但主要原因集中在以下幾點(diǎn)：

　　(1)水泥水化熱的影響

　　大體積混凝土施工的最大特點(diǎn)是混凝土澆筑面積和澆筑量很大，當(dāng)混凝土澆筑完畢， 混凝土的水化熱是由水泥水化作用而產(chǎn)生的， 由于水泥水化熱的影響，水泥凝結(jié)硬化過程中會產(chǎn)生大量的熱量， 使混凝土內(nèi)部最高溫度在 3～5d 達(dá)到峰值， 由于混凝土體積大， 聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)可使大體積混凝土內(nèi)部溫度上升到 50 ℃—— —70 ℃，而混凝土表面則散熱較快， 這樣形成較大的內(nèi)外溫差， 此時若混凝土內(nèi)部最高溫度與外表面溫度之差超過 25℃，在升溫階段和降溫階段， 使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力， 表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，而拉應(yīng)力超過極限抗拉強(qiáng)度時， 就非常容易產(chǎn)生裂縫， 這也是產(chǎn)生裂縫的最主要原因。

　　(2)混凝土收縮變形帶來的影響

　　水泥水化熱的作用使混凝土內(nèi)部升溫的時間很短， 大約在澆筑后的 2 一 7d ， 這時混凝土的彈性模址很小， 約束應(yīng)力很小， 但降溫階段卻很長， 可持續(xù) 10 一 30d 甚至更長時間。當(dāng)混凝土降溫時， 逐漸散發(fā)熱量而造成收縮， 加上混凝土在硬化的過程中， 內(nèi)部拌和水的水化和蒸發(fā)作用、 膠質(zhì)體的膠凝作用，造成混凝土硬化時收縮。 這兩種收縮， 產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力， 如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫， 這種裂縫有時會貫穿全斷面， 成為結(jié)構(gòu)性裂縫，造成非常嚴(yán)重的后果。

　　(3)外界氣溫的影響

　　大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間， 外界氣溫的變化對大體積混凝土產(chǎn)生裂縫有著巨大的影響。 混凝土內(nèi)部的溫度是由于澆筑溫度、水泥水化熱絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度綜合作用導(dǎo)致。 澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系， 外界氣溫愈高， 混凝土澆筑溫度也愈高。如果外界氣溫突然下降， 會增加混凝土的溫度梯度， 會大大增加混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差， 因而造成過大的溫度應(yīng)力， 這也是使大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的一個重要原因。

　　(4)材料配比不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫

　　材料配比選擇對于大型混凝土結(jié)構(gòu)施工中是否產(chǎn)生裂縫也有很大影響。水泥的非正常凝結(jié)與膨脹、 骨料的級配不當(dāng)或者含泥量過大混凝土配合比不當(dāng)， 選用的水泥、 外加劑， 摻和料匹配不當(dāng)?shù)鹊纫蛩囟紩斐纱篌w積混凝土施工結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

　　(5)與施工過程相關(guān)的因素也會造成裂縫

　　比如攪拌不均勻， 振搗不密實(shí)、 坍落度過大、 鋼筋保護(hù)層厚度不夠。還有模板支撐下沉， 過早拆模， 硬化前受擾動或承受荷載，表面抹壓不及時、 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)鹊纫蛩匾矔斐闪芽p。

　　三、 控制裂縫的施工措施和技術(shù)

　　針對經(jīng)常出現(xiàn)的施工中大型混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因，在施工中應(yīng)在以下幾個方面采取相應(yīng)的措施：

　　1、 降低水泥水化熱作用

　　大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因是水泥水化產(chǎn)生的水化熱， 因此， 最好選用低水化熱或中水化熱的水泥配制混凝土，比如礦渣硅酸鹽水泥、 火山灰硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥等。水泥的用量直接影響著水化熱的多少及混凝土溫升。在滿足強(qiáng)度的要求下， 大體積混凝土應(yīng)盡量降低水泥的使用量。還可采用后期強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度、 摻入混合料和減水劑等方式進(jìn)行控制， 盡量選用粒徑大且級配良好的粗集料， 摻加粉煤灰等摻加料,摻減水劑。或者在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管， 通入循環(huán)冷卻水帶走熱量。

　　2、 降低約束應(yīng)力造成裂縫的風(fēng)險

　　施工前采取合理的平面和立面設(shè)計(jì)， 避免截面的陡變， 能夠減小約束應(yīng)力; 再有合理分布鋼筋， 盡量采用小直徑、 密間距的方式;變截面處加強(qiáng)分布筋; 避免用高強(qiáng)混凝土， 盡可能選用中低強(qiáng)度混凝土; 當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)置于巖石類地基上時， 宜在混凝土墊層上設(shè)置滑動層來減小基礎(chǔ)的約束; 大體積混凝土工程施工前， 應(yīng)對施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度、 溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算， 確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫峰值、 內(nèi)外溫差及降溫速度的控制指標(biāo)，制定溫控施工的技術(shù)措施。這些方式都能對降低約束應(yīng)力產(chǎn)生影響。

　　3、 加強(qiáng)混凝土的支護(hù)模板 “澆筑和振搗”

　　大體積混凝土一般選用木模或磚胎模， 減少混凝土表面熱量的散發(fā)。如果采用鋼模板， 必須采取保溫措施， 因其散發(fā)熱量較快， 會加大混凝土內(nèi)外溫差。混凝土和澆筑方案可根據(jù)整體性要求、 結(jié)構(gòu)大小、 鋼筋硫密，以及混凝土供應(yīng)等具體情況， 采取分層分段、 斜面分層等方式進(jìn)行， 使混凝土沿著高度均勻上升。澆筑時， 要在下一層初凝之前澆筑上一層， 避免上下澆筑層之間產(chǎn)生施工縫， 宜采用二次振搗法，以保證良好的接搓， 提高密實(shí)度分層厚度一般為 20 一 30Cm， 且采用踏步式方式分層推進(jìn). 混凝土宜專人振搗， 振搗前進(jìn)行交底培訓(xùn)， 邊角部位安排專人看護(hù)模板， 防止漏振或振搗不實(shí)。混凝土澆筑過程中除進(jìn)行正常的振搗外，在混凝土初凝前宜進(jìn)行二次振搗，排除大粒徑骨料和鋼筋下的空氣， 增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性， 并進(jìn)行二次抹壓消除混凝土的干縮裂縫。

　　4、 優(yōu)化混凝土配比結(jié)構(gòu)

　　上文談到混凝土配合比不當(dāng)會造成裂縫，在混凝土中摻加緩凝劑、 減水劑等外加劑和粉煤灰、 礦渣粉等摻合料，不僅可以改善混凝土的性能， 減少用水量和水泥用量， 還能夠延長緩凝時間，提高混凝土的抗?jié)B能力。另外， 可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式。 實(shí)踐證實(shí)，在混凝土中摻入一定量的粉煤灰， 使其替代部分水泥，不僅可以降低水化熱，而且能起到改善混凝土和易性的效能，且摻加粉煤灰后，混凝土的后期強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土相等或略高。但是這樣會降低早期極限抗拉值， 對混凝土抗?jié)B抗裂不利， 因此粉煤灰的摻量最好控制在10%以內(nèi)。

　　四、結(jié)束語

　　總之，隨著我國大型建筑群的不斷增加， 大體積混凝土施工也越來越多地應(yīng)用在眾多實(shí)際工程建設(shè)中，對防止大體積混凝土溫度裂縫的研究也在不斷深入。我們在不斷的總結(jié)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的同時，還應(yīng)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)、 受力狀況、 約束條件等因素進(jìn)行綜合考慮， 從工程設(shè)計(jì)、 原材料選用、 改善施工工藝、 做好溫控和養(yǎng)護(hù)工作等方面著手進(jìn)行全面的質(zhì)量控制， 從而減少溫度裂縫的產(chǎn)生， 保證大體積混凝士的質(zhì)量。

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