建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)研究

1、    建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)研究    俞美紅摘 要: 針對(duì)建筑工程大體積混凝土施工產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行了分析，從防治大體積混凝土裂縫的角度，闡述了混凝土配合比優(yōu)化的要求及原則，并著重介紹了大體積混凝土的澆筑工藝及養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)。本文以防治大體積混凝土的裂縫為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行初步的分析。關(guān)鍵詞: 建筑；大體積混凝土；施工技術(shù)現(xiàn)代建筑工程中時(shí)常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。它主要的特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)厚實(shí)，體積大，表面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快?；炷羶?nèi)外溫差較大時(shí)，會(huì)使混凝土產(chǎn)生溫度裂

2、縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用，所以必須從根本上分析它，來(lái)保證施工的質(zhì)量。日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)( jass5) 規(guī)定: “結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在 80 cm以上，同時(shí)水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò) 25 的混凝土，稱為大體積混凝土?！眏gj/t 55-96 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定: “混凝土結(jié)構(gòu)物中實(shí)體最小尺寸大于或等于 1 m 的部位所用的混凝土。有時(shí)斷面不大，但由于所使用水泥的水化熱較大，也應(yīng)該按大體積混凝土考慮?！币?大體積混凝土施工產(chǎn)生的裂縫及原因大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度不同，分為貫穿裂縫、 深入層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終

3、形成貫穿裂縫，其危害性最為嚴(yán)重。產(chǎn)生裂縫的主要原因?yàn)? 水泥水化熱、外界氣溫變化和混凝土的收縮。1.干縮裂縫的原因：干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。2.塑性收縮裂縫的原因：塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。產(chǎn)生的主要原因?yàn)? 混凝土在終凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過(guò)快，使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)

4、混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮而產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。3.溫度裂縫的原因：溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓螅谟不^(guò)程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期，且只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。4. 安定性裂縫的原因：安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要因水泥安定性不合格而引起。二.混

5、凝土配合比配合比設(shè)計(jì)的基本要求有三點(diǎn):要確?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí);滿足其他耐久性指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求;滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，如坍落度、初凝時(shí)間等。在此基礎(chǔ)上再對(duì)混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化，一般按以下三點(diǎn)原則進(jìn)行:采用最低膠凝材料和水泥用量的原則。在滿足混凝土可泵性和耐久性指標(biāo)的前提下，盡量降低膠凝材料的總用量及水泥用量，以減少混凝土的水化熱及收縮值;在滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的前提下盡量適度提高粉煤灰的摻量，降低混凝土的水化熱;最少用水量法則。盡量降低混凝土的水膠比，提高混凝土的密實(shí)度，降低混凝土的空隙率，減少混凝土的收縮。在施工中，應(yīng)及時(shí)排出析水或拌制一些干硬性混凝土均勻澆筑在析水處，用振搗器振實(shí)后，再繼續(xù)澆

6、筑上一層混凝土。三.大體積混凝土的澆筑大體積混凝土的施工工藝為: 施工準(zhǔn)備澆筑振搗泌水處理表面處理養(yǎng)護(hù)。其中關(guān)鍵步驟為澆筑振搗和養(yǎng)護(hù)。大體積混凝土澆筑方案應(yīng)根據(jù)整體連續(xù)澆筑的要求、結(jié)構(gòu)物的體型大小、鋼筋疏密、混凝土供應(yīng)條件等具體情況確定，可選擇如下三種方案:全面分層。在整個(gè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)，采取全面分層澆筑混凝土，做到第一層全面澆筑完畢后，開(kāi)始澆筑第二層時(shí)，已澆筑的第一層混凝土還未初凝，如此逐層進(jìn)行，直至澆筑完成。這種方案適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸不太大的工程，澆筑時(shí)宜從結(jié)構(gòu)的短邊開(kāi)始，沿長(zhǎng)邊推進(jìn)。亦可分為兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行。分段分層。混凝土澆筑時(shí)，先從底層開(kāi)始，澆筑至一定距離后澆筑第

7、二層，如此依次向前澆筑其他各層。這種方案適用于結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長(zhǎng)度較大的工程。斜面分層。混凝土從澆筑層的下端開(kāi)始，逐漸上移，此時(shí)向前推進(jìn)的澆筑混凝土攤鋪坡度應(yīng)小于 1 3。這種方案適用于結(jié)構(gòu)物的長(zhǎng)度超過(guò)厚度 3 倍的情況。四.養(yǎng)護(hù)對(duì)于控制大體積混凝土的工程質(zhì)量，養(yǎng)護(hù)是十分關(guān)鍵的工作。1.保溫養(yǎng)護(hù)的作用: 減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，減少混凝土表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫。延長(zhǎng)散熱時(shí)間，充分發(fā)揮混凝土的潛力和材料的松弛特性。使混凝土的平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫。2.保濕養(yǎng)護(hù)的作用: 適宜的潮濕條件可防止混凝土表面的脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。混凝土在潮濕條件下，

8、可使水泥的水化作用順利進(jìn)行，提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度。一般在澆筑完畢后 12 h 18 h內(nèi)立即開(kāi)始養(yǎng)護(hù)。連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 28 d 或設(shè)計(jì)齡期。養(yǎng)護(hù)工作不僅要滿足強(qiáng)度增長(zhǎng)的需要，還應(yīng)通過(guò)人工的溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開(kāi)裂。養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)氣候條件采取相應(yīng)的措施，測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，溫差不超過(guò)20 。當(dāng)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，不超過(guò) 25 。3.做好養(yǎng)護(hù)工作，采用蓄水方式進(jìn)行，并在混凝土表面覆蓋一層塑料布，一層麻袋片，同時(shí)根據(jù)溫差情況及時(shí)對(duì)混凝土表面覆蓋厚度進(jìn)行增減?；炷羶?nèi)外溫差及混凝土表面與大氣溫差均不得超過(guò) 25 。當(dāng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫差達(dá) t =25 時(shí)應(yīng)即刻增加覆蓋，當(dāng)t 降至 20 以下時(shí)，可拆除部分覆蓋，以加速降溫，如此反復(fù)，應(yīng)注意速率不大于 2 /d。該工程施工完成后，至今尚未發(fā)現(xiàn)有裂縫和漏水現(xiàn)象。五.結(jié)束語(yǔ)對(duì)于大體積混凝土的裂縫控制與防治，只要設(shè)計(jì)增加構(gòu)造措施，施工單位在澆筑、振