建筑工程大体积混凝土施工技术探析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 建筑工程大体积混凝土施工技术探 析 【摘 要】文章对混凝土裂缝的 形成原因进行了简述，并结合多年的实 践经验，提出大体积混凝土施工质量控 制要点，以供参考。 中国论文网 /1/view-12770007.htm 【关键词】建筑；大体积混凝土； 施工技术；探析 我国普通混凝土配合比设计规程 有明确定义：混凝土结构物实体最小尺 寸1 m，或预计会因水泥水化热引起混 凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土 即为大体积混凝土。因此，大体积混凝 土主要的问题是如何控制混凝土温度变 形裂缝，以提高混凝土的抗渗、抗裂、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 抗侵蚀性能及提高建筑结构的耐久性。 1 混凝土裂缝的形成原因 1.1 外部荷载作用 由于外荷载（静、动荷载）作用 产生的直接应力及各种结构次应力超过 混凝土抗拉极限强度时而产生的裂缝。 混凝土的抗压强度很大而抗拉强度很小， 只有抗压强度的 1/101/16。因此，在 大体积混凝土结构的设计中，通常要求 不出现拉应力（如重力坝的设计）或者 只出现很小的拉应力。因此，大体积混 凝土结构由于外荷载引起的裂缝很少。 1.2 体积收缩 收缩变形主要包括塑性收缩变形 和干燥收缩两个方面。在硬化之前，混 凝土处于塑性状态，如果上部混凝土的 均匀沉降受到限制，其水平方向的减缩 比垂直方向更难时，就容易形成一些不 规则的塑性收缩裂缝。混凝土在水泥水 化过程中要产生一定的体积变形，但只 有约 20 %的水分是水泥水化所必需的， 因此由于水泥水化所产生的“自生变形” -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 很小，可以忽略不计。而掺入混凝土中 其余 80 %的水逐渐蒸发。随着混凝土 的不断干燥而使吸附水溢出，就会出现 干燥收缩变形。混凝土的表面收缩较快， 中心收缩较慢，则表面的干缩受到中心 的约束，而在表面产生拉应力出现裂缝。 显然，外界环境湿度降低会加速混凝土 的干缩导致混凝土裂缝产生。此外，混 凝土还会产生碳化收缩变形，即空气中 的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙反应 生成碳酸钙和水，这些结合水蒸发会使 混凝土产生收缩变形。混凝土热胀冷缩， 在温度下降过程中也会造成混凝土的收 缩。实践证明，混凝土的最终收缩值一 般在 2610-4 范围内波动，有的高达 1010-4。这种收缩变形不受约束条件 的影响，若有约束，由收缩引起的应力 占混凝土应力值的 30 %以上，即可引 起混凝土的开裂。 1.3 温度变化 在大体积混凝土结构中，由于体 积、厚度均较大，传热效果差，水泥水 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 化产生的热量聚集在结构物内部长期不 易散失，形成较大的温差和温度应力。 温度应力和温差成正比，温差越大，温 度应力也越大。随着混凝土结构的大型 化及施工速度的加快，水泥水化热引起 的温度应力成为结构物产生裂缝的重要 原因。此外，大体积混凝土施工期间， 外界气温的骤增或骤减都会引起混凝土 内外部的温差而造成过大的温度应力。 因此，如何降低混凝土的发热量、控制 混凝土的温度应力是大体积混凝土施工 中关注的重点。 1.4 其他因素 由于地基不均匀沉降引起结构变 形，当变形受到约束时便产生应力，当 此应力超过混凝土抗拉极限强度时就产 生裂缝。另外，混凝土拌合物的不均匀 会造成混凝土硬化后弹性模量不均匀， 使得混凝土在收缩变形过程中导致应力 集中从而引起裂缝。 2 大体积混凝土施工质量控制要 点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 2.1 配合比及原料 2.1.1 材料选择 必须严格的控制混凝土原材料的 质量及标准，以保证混凝土强度及耐久 性。水泥的选择：水泥的水化热较高， 易引起大体积混凝土内部温度过高，从 而产生内部压力，导致混凝土开裂。因 此，针对大体积混凝土，应采用水化热 较低的硅酸盐水泥，并通过加入外加剂 调节其抗渗性。粗骨料的选择：粗骨 料的选择不仅要符合相关的标准，同时 也要满足结构密实且具有较大强度的特 点。针对大体积混凝土工程，粗骨料以 碎石为主，粒径尽量保持在 10 mm20 mm 之间，含泥量要小于 1 %，并优先 选用连续级配好的碎石。这样可以确保 混凝土的和易性及强度，减少混凝土的 温升。细骨料的选择：选择中粗砂作 为主料，细度模数不小于 2 粒径不大于 0.5 mm，这样，可以比同体积的细砂混 凝土少用 1/10 的水量，除此之外还要确 保砂中不含其他杂物，含泥量要小于 1 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 %。 添加粉煤灰。本工程采用不低于 二级的粉煤灰，以保证混凝土的流动性 及强度。在原料进场后，须对其进行取 样复测，合格后方可使用。 2.1.2 配合比的确定与优化 通过试验室进行多种配合比的试 验和研究，选用最佳配合比作为混凝土 的施工配合比，最佳配合比应满足以下 要求：混凝土的初凝时间不少于 6 h。混凝土的砂率控制在 35 %40 %。 混凝土中的最大氯离子含量为 0.06 %。混凝土中的最大碱含量为 3.0 kg/m3。水泥中铝酸三钙含量小于 8 %。 2.2 混凝土的运输与浇筑 2.2.1 混凝土的运输 混凝土在运输过程中，应保持 其匀质性，做到不分层、不离析、不漏 浆，以保持较好的和易性和塌落度； 混凝土运输采用混凝土罐车运输，混凝 土罐车应穿防寒毡，保证混凝土的出罐 温度；混凝土的供应必须保证混凝土 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 连续浇筑。 2.2.2 混凝土的浇筑 浇筑时除应满足每一处混凝土在 初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣 实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏 密、混凝土供应情况以及水化热等因素 的影响，常采用的方法有以下几种： （1）分段分层：混凝土浇筑时， 先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑 第二层，如此依次向前浇筑其他各层。 由于总的层数较多，所以浇筑到顶后， 第一层末端的混凝土还未初凝，又可以 从第二段依次分层浇筑。这种方案适用 于单位时间内要求供应的混凝土较少、 结构物厚度不太大而面积或长度较大的 工程。 （2）全面分层：即在第一层全 面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此 时应保证第一层混凝土还未初凝，如此 逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这 种方案，适用于结构的平面尺寸一般不 宜太大，施工时从短边开始，沿长边推 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 进比较合适。必要时可分成两段，从中 间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。 2.3 混凝土的养护 （1）大体积混凝土养护要达到 保湿和保温的双重目的，在混凝土浇筑 及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先 在混凝土表面覆盖一层塑料布，然后在 塑料布上覆盖一层防寒毡，塑料布覆盖 后可以起到保温、保湿的作用，防止混 凝土表面因脱水而产生干裂缝。 （2）混凝土养护期间，应根据 测温情况掌握内部温差情况，当内部温 度与表面温度大于 25 ，应采取保温 措施，在其表面上覆盖袋装珍珠岩进行 保温，降低温差。 （3）大体积混凝土养护应保证 在潮湿的状态下养护不得少于 14 d，现 场应设专