简述大体积混凝土浇筑过程的若干注意事项

　　摘 要：本文作者分析阐述了在大体积混凝土浇筑过程中的若干注意事项，供大家参考借鉴。

　　关键词：大体积混凝土,浇筑过程,注意事项

　　随着我国经济的快速发展及城市化进程的加快，导致城市土地使用面积骤减，为缓解紧张的土地资源，大量的高层建筑如雨后春笋般拔地而起，竖立在城市的每个角落，这些建筑普遍涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、厂房立柱等。它们主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1米，它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，很容易导致混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以大体积混凝土的浇筑质量及养护的好坏在施工中已显得的尤为重要，本文主要简述大体积混凝土浇筑及养护过程中的若干问题。

　　一、 大体积混凝土的特点

　　1) 大体积混凝土的最主要特点是以大区段为单位进行浇筑施工，每个施工区段的体积比较厚大;

　　2) 混凝土设计强度较高，水泥用量较大，在混凝土中水化热产生的热量较一般混凝土要大的多;

　　3) 具有抗压强度高、耐火性和抗渗性较好等优点,但是在施工和使用过程中会出现不同程度、不同形式的裂缝;

　　二、 大体积混凝土开裂的原因

　　1、水泥水化热。 水泥水化热在1~3d放出的热量最多，大约占总热量的50%左右;混凝土浇筑后的3~5d内，混凝土内部的温度最高。 水泥在水化过程中产生大量的热量，这是大体积混凝土内部温升的主要热量来源，试验证明每克普通水泥放出的热量可达500J。其次大体积混凝土截面的厚度大，水化热聚集在结构内部不易散发，会引起混凝土内部急骤升温同外部产生温差，进而导致温度裂缝的产生。

　　2、内外约束条件的影响。建筑工程中的大体积混凝土，相对水利工程来说体积并不算很大，它承受的温差和收缩主要是均匀温差和均匀收缩，故外约束应力占主要地位。 大体积混凝土与地基浇筑在一起，当温度变化时受到下部地基的限制，因而产生外部的约束应力。

　　混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀变形受到约束面的约束而产生压应力，此时混凝土的弹性模量很小，徐变和应力松弛大，混凝土与基层连接不太牢固，因而压应力较小。但当温度下降时，则产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会出现垂直裂缝。在全约束条件下，混凝土结构的变形应是温差和混凝土线膨胀系数的乘积，即ε=△T·α，当ε超过混凝土的极限拉伸值εp时，结构便出现裂缝。由于结构不可能受到全约束，况且混凝土还有徐变变形，所以温差在25~30℃情况下也可能不产生裂缝。由此可见，降低混凝土的内外温差和改善约束条件，是防止大体积混凝土产生裂缝的重要措施。

　　3、外界气温、湿度变化。大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。 因此，研究合理的温度控制措施，控制混凝土表面温度与外界气温的温差，是防止裂缝产生的重要措施。

　　三、 避免产生裂缝的方法和措施

　　1、设计控制

　　⑴合理布置分布钢筋，可减轻混凝土收缩程度，限制裂缝开展;

　　⑵基础底板、地梁、底板变高处等部位设置缓冲层，缓和地基对基础收缩时的侧向压力，缓冲层3～5cm厚泡沫塑料作垂直隔离;

　　⑶在基础底板断面变化或有孔洞处，易受温度变化收缩产生裂缝，可增配抗裂钢筋或做成加腋方式;(如下图示1)

　　2、选材控制

　　⑴优先选用低热水泥，如普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥;

　　⑵在混凝土搅拌过程中掺加适量减水剂,减少混凝土的拌和水用量，降低水化热的峰值期;

　　⑶在混凝土搅拌过程中掺加适量的粉煤灰,不仅能代替部分水泥，而且能改善混凝土的粘塑性，从而降低了混凝土的水化热;

　　⑷控制石子、砂子的含泥量不超过1%、3%;

　　3、搅拌振捣过程控制

　　⑴控制混凝土浇筑层厚度，每层不超过300mm，分层振捣密实，以使混凝土的水化热尽快散失;

　　⑵在混凝土浇筑前，清除钢筋浮锈，防止锈眼中造成保护层裂缝;浇筑后的混凝土要及时清除泌水。面层混凝土在终凝前抹压三遍，以防止出现表面收缩裂缝，如表面出现泌水现象，应引流排除。再用平板振动器振实;

　　⑶保证混凝土浇筑的连续性，防止混凝土浇筑时因间停时间过长出现冷缝;

　　⑷控制混凝土入模温度，常用低温水搅拌(冰屑水、夏季地下井水)以降低混凝土的入模温度，并对石子遮阳，避免直晒温升，同时浇筑过程中对混凝土泵水平输送管用草袋覆盖、洒水降温。

　　⑸混凝土内部降温措施。在混凝土内部预埋水管，通入冷却循环水，以降低混凝土内部的温度。冷却水管大多采用直径25mm或50mm的钢管，按照中心距1.5～3.0m上下层交错排列，上、下层水管的间距一般1.5～3m，并通过立管相连接。通水流速不宜太快、流量控制在20L/min左右，参照实际测温结果实时调整流量，以控制内部降温。

　　4、养护过程的控制

　　⑴作好混凝土测温工作，控制混凝土内部温度与表面温度、表面温度与环境温度之差不超过25℃。

　　⑵延长混凝土的养护时间(至少14天)，当混凝土的强度超过设计强度等级的70%，表面温度与环境温度之差小于25℃，才可拆去酚醛树脂覆膜多层模板及保温层，以防混凝土表面产生裂缝;

　　四、 大体积混凝土的养护

　　混凝土养护是指混凝土浇筑后的初期, 在凝结硬化过程中进行温度和湿度的控制, 以利于混凝土能获得设计所要求的物理力学性能。从理论上分析, 新浇筑混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求, 但由于蒸发等原因常引起水分损失, 从而推迟或妨碍水泥的水化, 表面混凝土最容易且最直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期, 在施工中应切实重视起来。对于大体积混凝土的养护主要控制混凝土中心和表面温度的温差, 并保持一定的表面湿度, 防止产生裂缝。其措施如下：

　　(1)混凝土的浇筑计划安排应考虑天气状况, 避免雨天施工影响混凝土施工质量, 同时备足抽水设备和防雨物资;

　　(2) 在混凝土表面振捣抹平后及时覆盖湿草帘、湿麻袋, 对混凝土进行保湿养护, 在接缝处应搭接严密, 避免混凝土水分蒸发, 保持混凝土表面处于湿润状态下养护。其次，不同品种的水泥，其养护的时间、自然条件均不相同(见表1-1)，除此之外，水泥所使用的部位以及其要满足的功能不同，也会影响养护的时间，在此就不做更多详细介绍;(3) 浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;

　　(4) 采用塑料薄膜覆盖养护的混凝土, 其敞露的全部表面应覆盖严密, 并应保持塑料薄膜内有凝结水;

　　(5) 冬季施工时, 可通过加热骨料和水的方式, 使混凝土拌合物获得预定的初始温度, 不可直接加热的可放入暖棚内存放, 其中加热水的温度可控制在60～80 ℃; 骨料加热温度控制在20～40 ℃; 混凝土出罐温度控制不低于15 ℃;

　　(6)对于大体积混凝土基础可采取蓄水方法进行养护, 定人、定时、定点的进行温度控制;

　　(7)混凝土的养护一般在浇筑厚度大于3 m 时, 要求考虑在大体积混凝土内部设置冷却水循环降温措施,设冷却水管, 并通过温度检测控制混凝土中心与表面的温度或混凝土内部与冷却水的温度控制在25 ℃以内;

　　结束语：

　　以上我们分析了大体积混凝土的特点、开裂原因，然后针对性地提出避免大体积混凝土开裂的措施及养护办法, 以求达到混凝土设计强度的要求。综上所述，我们在大体积混凝土施工时要牢牢掌握住混凝土浇筑及养护的基本知识, 并结合实际采取有效措施定会使大体积混凝土施工质量得到很好的保证。

　　参考文献:

　　[1] 王铁梦.谈控制混凝土工程收缩裂缝18个因素[J].混凝土，2003.

　　[2] 孙修艾，程曙明.大面积框架结构梁板混凝土一次整体浇筑施工技术[J].建筑术，2003.

　　[3] 孙震. 建筑工程手册[M] .北京: 地震出版社. 1993.

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