大體積混凝土施工質(zhì)量控制熊黎

1、大體積混凝土施工質(zhì)量控制熊黎熊黎淮礦地產(chǎn)有限責任公司232001摘要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，大體積混凝土獲得了愈來愈普遍的運用。 建筑項目中，大體積混凝土具備構(gòu)造龐大、澆筑量大，項目條件復雜，施工技術(shù) 與質(zhì)量要求高等特征。大體積混凝土施工，以防裂、抗?jié)B作為重點控制目標，其 施工質(zhì)量控制要點是：施工方案中混凝土澆筑時間、澆筑方案、水化熱計算、溫 度控制方案和嚴格控制原材料質(zhì)量、混凝土配合比及施工過程中檢查施工方案的 落實情況、坍塌度大小、澆筑分層厚度、混凝土養(yǎng)護等。所以，一定要增強大體 積混凝土的施工控制，確保建筑項目的施工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：大體積混凝土；質(zhì)量控制1、工程概況簡述木項目，地下室底板

2、從主塔樓底板與裙樓和回遷樓、公寓樓底板構(gòu)成，約 3.2萬m2的總面積。依據(jù)后澆帶把地下室底板劃分為18塊，每塊底板的混凝土 獨立一次連續(xù)澆筑完成。其中主塔樓地下室底板厚度為中間核心筒位置4.5m、 外框筒位置4m,再向外厚度變成2m,面積約3000m2,約14300m3的澆筑混凝 土量，混凝土強度等級c50。2、大體積混凝土的質(zhì)量通病2.1施工冷縫由于大體積混凝土的混凝土澆筑量大，在分層澆筑中，在混凝土的初凝之前 沒有控制前后的分層?；炷撂峁┎蛔慊蛴龅酵Ｋ?、停電和別的惡劣氣候等原因 的影響，導致混凝土不可以持續(xù)澆筑而發(fā)生冷縫。2.2混凝土表面水泥漿太厚由于大體積混凝土的量大，而且很多都是用泵

3、送，所以，在混凝土表面的水泥漿會發(fā)生過厚情況。2.3裂縫（1）表面裂縫：水泥的水化熱量在大體積混凝土澆筑后很大，因為大的體 積，在內(nèi)部聚集的水化熱不容易分散，明顯提高混凝土內(nèi)部溫度，而相對快的是 表面散熱，這樣內(nèi)外溫差就產(chǎn)生相對大的，壓應力在內(nèi)部出現(xiàn)，拉應力在表面發(fā) 生，而砼有非常低的早期抗拉強度，所以產(chǎn)生裂縫。（2）貫穿性裂縫：因為構(gòu)造溫差相對大，受到外界的限制而引發(fā)的。當大 體積砼澆筑在限制地基上吋，又沒有選取特別的措施來降低、放松或取消限制， 或幾乎不能清除限制吋容易造成拉應力超過混凝上的極限抗拉強度而在限制接 觸處出現(xiàn)裂縫，其至會貫穿整個表面，發(fā)生貫穿性裂縫。2.4泌水現(xiàn)象：因為混凝土

4、澆筑是分層分段，讓混凝土上下澆筑層施工間隔 吋間相對長，各分層中間出現(xiàn)泌水層，造成混凝土層間粘結(jié)力降低。2.5干燥收縮裂縫：混凝土硬化后，內(nèi)部的游離水會從表及里漸漸蒸發(fā)，造 成混凝土相應地出現(xiàn)干燥收縮。在限制的條件下，收縮變形造成的收縮應力大于 混凝土的抗拉強度吋，混凝上就會發(fā)生從表及里的干燥收縮裂縫，影響構(gòu)造的耐 久性與承載能力。3、原因分析3.1、大體積混凝土中產(chǎn)生產(chǎn)生施工質(zhì)量有多種原因，主要是溫度和濕度的 變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反 應），模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應 力。后期在

5、降溫過程中，由于受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出 現(xiàn)拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉成力。當這些拉應力超出 混凝土的抗裂能力吋，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較 慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面 干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗 拉強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷吋的極限拉伸變形只有（0.61.0） ×104,長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.22.0） ×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同

6、一塊混凝 土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱 部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承捫，混凝土只是承受壓應力。 在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應力，則須依靠混凝 土自身承擔。一般設計中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只出現(xiàn)很小的拉應力。但是 在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起 相當大的拉應力。有吋溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫 度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設計和施工極為重要。3.2、溫度應力的分析根據(jù)溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：(1) 早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)

7、束，一般約30天。這個階 段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。 由于彈性模量的變化，這一吋期在混凝土內(nèi)形成殘余應力。(2) 中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束吋起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度吋止， 這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應 力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。(3) 晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)吋期。溫度應力主要是外界氣溫變 化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。根據(jù)溫度應力引起的原因可分為兩類：(1) 自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是 非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身

8、互相約束而出現(xiàn)的溫度應力。例如，橋梁墩身，結(jié) 構(gòu)尺t相對較大，混凝土冷卻吋表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應力， 在中間出現(xiàn)壓應力。(2) 約束應力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而 引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護f.混凝土。這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。4、優(yōu)選原材料與控制配合比4.1選取水化熱低、水化速度相對慢的水泥?；炷蠝囟鹊奶岣卟坏退?用量相關(guān)，還和水泥種類相關(guān)。4.2摻加粉煤灰。水泥用量大的混凝土出現(xiàn)的水化熱也大，尤其對于高強度 混凝土，相關(guān)單方水泥用量相對多，水化熱引發(fā)的混凝土內(nèi)部溫升比一般混凝土 要大。因此，在不影響混凝土標號

9、與坍落度等應用性能的前提下，合理的把水泥 用量減少，就能達到降低水化熱的目的。4.3加入緩凝劑。為了讓水化熱減少，把混凝土溫度降低，常常希望混凝土緩凝，就是把混凝土初 凝吋間延長。試驗表明，緩凝劑加入后，水泥的初凝吋間能分別延長14h不等， 從而讓混凝土放熱峰值出現(xiàn)的吋間推遲，因為混凝土的強度會隨齡期的增長而增 大，因此等放熱峰值發(fā)生吋，也增大了混凝土強度，從而讓溫度裂縫發(fā)生的機率 減小了。4.4配合比設計控制措施(1) 大體積混凝土通常都是經(jīng)過泵送澆筑，所冇依據(jù)泵送需求與降低單位 水泥用量2個方面來思考配合比的設計。水泥用量通常為280300kg/m3，不超 過400kg/m3,控制在405

10、0%左右的砂率。石子需要級配優(yōu)良，而且骨料的最大 粒徑d與泵管直徑d的比值要滿足d/d≤l/3,能控制在1218cm的坍落度。(2) 商品混凝土質(zhì)量的控制。施工前能依據(jù)混凝土站報送的配合比和材料 化驗報告來掌控，需要吋施工前實行實地考察，施工中抽查。(3) 混凝土的攪拌與運輸也是確保適當?shù)呐浜媳鹊年P(guān)鍵程序，混凝土一定 要用機械攪拌，摻有外加劑的混凝土攪拌吋間要相對延長，通常為22.5分鐘。5、控制好混凝土的出機溫度及其澆筑吋的溫度 5.1出機溫度的控制石子只有0.8左右的比熱，而每立米混凝土中有40%都是石子；水的比熱相 對大，但每立米混凝土中只有6%左右的水；因此石子與水對混凝

11、土出機溫度的 影響相對人，之后就是砂子的溫度，對出機溫度的影響最小的是水泥。當外界的 環(huán)境溫度相對高時，為了防止太陽光的直接照射，要在砂石堆的上方布置遮陽棚， 并噴灑實行降溫。用冰量能按下面公式實行計算：p=7.5+1.125 （tw-10）其中為用冰率的是p,表對冰水的百分率；tw為降溫以前的水溫，單位，°c混凝土的出機溫度掌控在18到20°c中間相對合適。5.2澆筑溫度的控制為了讓混凝土的最高溫升降低，從而把混凝土的內(nèi)、外部溫差減少，能夠選 用下面2點措施:提升混凝土的施工速度，施工盡可能地選在低溫或者是夜間; 由于冷量的損失對澆注經(jīng)過的影響相對人，因此要加快輸送的速度

12、，加快澆筑, 澆筑的吋間盡量縮短。6設計措施1）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(chǎn)出高強、高初性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。2）增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋放采用小直徑、小間距。全截面的配筋 率應在0.3-0.5%之間。3）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應力集中，在易產(chǎn)生應力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措 施。4）在易裂的邊緣部位設置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限 拉伸。5）在構(gòu)造設計中要充足思考施工吋的氣候特點，適當布

13、置后澆縫，保留吋 間通常不小于60天。假如不可以預測施工吋的詳細條件，也能臨吋依據(jù)詳細狀 況作設計變更。7、施工質(zhì)量控制7.1從原材料方面1）優(yōu)選混凝土各類原材料。在條件準許狀況下，要優(yōu)先選取收縮性小的或具備微膨脹性的水泥。骨料在大體積混凝土中所占比例通常為混凝土絕對體積的 80%-83%，要選取線膨脹系數(shù)小、巖石彈模相對低、表面清潔沒奮弱包裹層、級 配優(yōu)良的骨料。砂除滿足骨料標準要求外，要合理放寬石粉或細粉含量，砂子中 石粉比例通常在15%-18%之間為好。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

14、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(fā)展不可或缺的重要組分。2）細致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落 度，合理摻加塑化劑和減少劑。摻合粉煤灰，在不降低混凝土強度的情況下可減 少水泥用量，也即減少水化熱的產(chǎn)生，對降低大體積混凝土內(nèi)部溫度、收縮裂縫 十分有利，同時也改善了混凝土的可泵性?；炷撂涠群每刂啤⒖沽涯芰?。7.2施工辦法控制措施大體積混凝土施工吋內(nèi)部要合理的預留一些孔道，在內(nèi)部通循環(huán)冷水或冷氣 冷卻，降溫速度不能超過0.5°c1.0°

15、;c/h。對大型設備基本能使用分塊分層澆筑， 對水化熱散發(fā)與減少限制作用有利。7.3溫度控制措施混凝土溫度與溫度變化對混凝土裂縫是非常敏感的。采用綜合措施，控制混 凝土初始溫度。當混凝上從零應力溫度降低到混凝上開裂溫度時，超過了這吋的 混凝土極限拉應力的是混凝土拉應力。根據(jù)工程特點，充分利用混凝土后期強度， 可以減少用水量，減少水化熱和收縮。混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面 溫度不應下降15°c以上。7.4強化混凝土的振搗吋間，保證混凝上的密實程度通常狀況下，盡量防止在白天高溫的時候?qū)嵭惺┕ぃM可能的把混凝土的澆 筑吋間布置在晚上，這樣能夠最大化的完成對混凝上的溫度控制，依據(jù)之前

16、的澆 筑經(jīng)驗，一般把澆筑吋間掌控在12h以內(nèi)。此外，為了奮效的確?；炷恋拿軐?度與均勻度，在振搗經(jīng)過中需要持續(xù)的加強混凝土的抗壓強度，操作人員要持續(xù) 強化混凝土的振搗，依照必然的程序?qū)嵤?，把間距掌控在300mm，時間掌控在 1530s之間，當混凝土表明平整而il沒有發(fā)生沉落吋，就能夠停止振搗。7.5大體積混凝土裂縫控制，采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強度，提高抗 裂性。1）混凝土級配調(diào)整使用摻粉煤灰的辦法，優(yōu)化混凝土級配，讓水灰比減小。要充足運用混凝土 后期強度，通過和建設單位、監(jiān)理單位協(xié)商，決定混凝土使用90d強度實行評定。 但增加留置3，7，10，14, 28, 60d強度試塊各13組，用

17、以觀察混凝土的 強度改變狀況，為項0施工提供強度根據(jù)。對于高強混凝土，應盡量使用中熱微 膨脹水泥，摻超細礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。通過試驗摻入粉煤灰，摻量15%-50%o2）防滲措施強化對混凝土配合比的監(jiān)督，需要商品混凝土供應商嚴格依照設計需要的防 滲等級實施配合比設計，盡力做到混凝上配合比的最優(yōu)化，冋吋還呀嚴格掌控混 凝土的生產(chǎn)與運輸。強化現(xiàn)場混凝土的收料和泵送管理，禁止向混凝土中添加生 水與超過初凝吋間后向泵車傾倒混凝土。澆搗混凝上要密實，振搗棒要持續(xù)振動， 不可以漏振。7.6混凝土養(yǎng)護為防止混凝土內(nèi)外溫差過大，混凝土的養(yǎng)護應根據(jù)當吋的施工情況和環(huán)境氣 溫采取相應的措施。夏季混凝土的養(yǎng)

18、護可采用蓄水法，或覆蓋草簾、塑料膜、水 膜等方法。冬季混凝土的養(yǎng)護可采用“夾心式”保溫措施，即一層塑料薄膜+兩 層草墊+層塑料薄膜，同時用塑料薄膜加草墊密封混凝土側(cè)模，外圍可用跳板 或彩條布圍實保溫。養(yǎng)護期間應隨時向草墊中添加熱水以保證一定溫濕度，夜間 低溫期間可以用碘鎢燈升溫。1）保溫保濕自然養(yǎng)護混凝土在澆筑結(jié)束接近初凝吋，在上部掩蓋1層塑料薄膜，以確?；炷猎?期水分散發(fā)不會很快。當達到初凝后的混凝土，在上面掩蓋3層麻袋，并在上表面掩蓋1層塑料薄膜，以強化保溫層的不透風功能，和避免突降雨水讓混凝土表 面溫度降低。2)模板帶水養(yǎng)護在混凝土澆筑結(jié)束后，模板不予以松動與拆除。對于沒有模板的位置，則要 在外側(cè)用鐵釘釘上1層或多層麻袋，以確?；炷羶?nèi)外溫差≤25°c。因為在養(yǎng) 護開始階段混凝土溫升相對快，在第13天每2h實行1次測溫；第428 天每4h實行1次測溫。內(nèi)外溫差<25°c吋終止測溫；如果發(fā)覺溫差>25°c, 覆蓋保溫及吋增加。8.結(jié)語在大體積混凝土施工中，為了保證混凝土施工質(zhì)量，適當選擇施工材料，在 優(yōu)化原材料和施工配合比、采用切實可行的混凝上澆筑方案、做好混凝土養(yǎng)護和 測溫等方面采取冇效技術(shù)措施,嚴格依照國家相關(guān)標準,技術(shù)規(guī)范實施精心設計、 精心施工。此外，還需要持續(xù)的總結(jié)施工經(jīng)驗，多實行工作性的