大体积混凝土施工要点及注意事项

一、大体积混凝土概述：1.1.《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）中对大体积混凝土的定义：混凝土结构物最小尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计因混凝土中胶凝材料水化所引发的温度变化及收缩，极有可能导致有害裂缝产生的混凝土。1.2.在大体积混凝土施工过程中，由于水泥水化热会致使混凝土浇筑体内部温度发生剧烈变化，这使得混凝土浇筑体在早期塑性收缩以及混凝土硬化阶段的收缩增大，进而导致混凝土内部的温度-收缩应力急剧变化，最终可能引发混凝土浇筑体或构件出现裂缝。所以，如何有效防止大体积混凝土施工中出现有害裂缝，已然成为大体积混凝土施工中的关键技术问题。二、大体积混凝土施工要点：2.1、材料：2.1.1水泥：优先选用低水化热的水泥品种，如粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥（有抗渗要求时不宜使用）。同时，应根据具体工程情况，对水泥的强度等级、凝结时间等性能进行严格把控。2.1.2碎石：粒径需通过实验室试配来确定，以确保混凝土的工作性和密实性。在气温较高时，可采用自来水冲洗石子，必要时使用冰水降温，以降低混凝土的入模温度。2.1.3砂：选用中砂，其级配应符合相关标准要求，以保证混凝土的和易性。2.1.4水：使用自来水（饮用水），在气温较高时，宜在水中加冰块，以降低混凝土的拌和温度。2.1.5外加剂：根据混凝土的性能要求和施工条件，合理选用缓凝剂，并通过实验室试配确定其掺量。缓凝剂的使用可有效延缓混凝土的凝结时间，便于施工操作。2.2、投料顺序：按照石、水泥、砂、外加剂的次序投料，严格控制搅拌时间不少于120s，以确保各种材料充分混合，提高混凝土的质量。2.3、大体积混凝土浇筑应合理分段分层进行，每层厚度不大于300mm，浇筑速度要保持均匀，加强振捣，提高混凝土的强度。在浇筑时，应严格控制混凝土内外温差不宜超过25°C。对于实体厚度一般不超过2m、浇筑面积大、工程总量较大且浇筑综合能力有限的工程，宜采用整体推移式连续浇筑法。具体的浇筑方法如下：1）全面分层法：第一层全面浇筑完毕，在初凝前开始浇筑第二层，施工时从短边开始，沿长边逐层进行。该方法适用于平面尺寸不大的基础。2）斜面分层法：浇筑工作从浇筑层的下端开始，逐渐上移。适用于基础的长度超过厚度的三倍的情况。3）分段分层法：砼从底层开始浇筑，进行一定距离后返回浇筑第二层，依次向前浇筑以上各层。适用于厚度不大而面积或长度较大的基础。2.4、大体积混凝土浇筑宜采用二次振捣工艺，即在混凝土浇筑后即将凝固前，在适当的时间和位置给予再次振捣，以排除混凝土因沁水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙，增加混凝土的密实度，减少内部微裂缝，改善混凝土强度，提高抗裂性。在混凝土初凝前或预沉后，在表面采用二次抹压处理工艺，并及时用塑料薄膜覆盖，可有效避免混凝土表面水分过快散失而出现干缩裂缝。2.5、测温系统设置：2.5.1监测点的范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内检测点按平面分层布置，以全面反映混凝土内部的温度变化情况。2.5.2在每条测试轴线上，监测点位不宜少于4处，应根据结构的几何尺寸合理布置，确保测温数据的准确性和代表性。2.5.3沿混凝土浇筑体厚度方向，必须布置外表、底面和中心温度测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm布置，以详细监测混凝土不同部位的温度变化。2.5.4混凝土浇筑体的外表温度宜为表面以下50mm处的温度，混凝土浇筑体的底面温度宜为底面以上50mm处的温度，这样可以更准确地掌握混凝土表面和底面的温度差异。三、大体积混凝土施工注意事项：3.1、预防裂缝的措施：3.1.1大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量会使混凝土内部的温度不断上升，导致混凝土表面和内部温差很大，表面与内部混凝土收缩不一致，产生很大的拉应力。而混凝土的早期抗拉强度和弹性模量很低，因此极易出现混凝土的表面裂缝。3.1.2合理控制混凝土的配合比，在保证混凝土强度和工作性的前提下，尽量降低水泥用量，选择合适的外加剂和掺合料，以减少混凝土的水化热。3.1.3加强混凝土的养护工作，在混凝土浇筑后，应及时进行保湿养护，保持混凝土表面湿润，避免混凝土表面水分过快散失。养护时间应根据混凝土的品种、环境温度等因素确定，一般不少于14天。3.1.4在夏季施工时，要采取有效的降温措施，如搭设遮阳棚、喷雾降温等，以减少混凝土内外温差；3.1.5在冬季施工时，要采取保温措施，如覆盖保温材料、加热养护等，以防止混凝土受冻。3.2、处理水化热的措施：3.2.1采用水化热较低的水泥（如矿渣硅酸盐水泥），并且要储备足够数量的同一品种水泥，以确保工程的连续性。同时，在水泥的使用过程中，应严格控制水泥的质量，避免使用过期或受潮的水泥。3.2.2在保证混凝土等级的前提下，使用适当的缓凝减水剂，减少水泥用量，降低水灰比，以减少水化热。缓凝减水剂的使用应根据混凝土的性能要求和施工条件进行合理选择，并严格控制其掺量。3.2.3采用石子浇水、搅拌水中加冰块降温等办法，降低混凝土入模温度。如果在热天浇筑混凝土时，宜设置简易遮阳装置，避免混凝土直接暴露在阳光下。3.2.4选用级配良好的骨料，并严格控制砂、石子的含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度。同时，在混凝土的运输和浇筑过程中，应采取措施避免混凝土离析和泌水。3.2.5分层浇筑混凝土，每层厚度不宜大于300mm，以加快热量散发，并使温度分布较均匀，同时也便于振捣密实。上层混凝土覆盖要在下层混凝土初凝之前进行，避免上下层混凝土之间出现冷缝。3.2.6预埋冷却水管，用循环水降低混凝土温度，进行人工导热。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行，可根据混凝土的温度变化情况调整冷却水管的流量和水温。此外，还可以采用投毛石法等辅助措施，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。3.2.7在岩石地基或厚大的老混凝土层上浇筑大体积混凝土时，可在岩石地基或老混凝土层上浇沥青胶并撒铺5mm厚砂子，或铺二层沥青油毡纸，以消除或减少约束作用。同时，在混凝土与岩石地基或老混凝土层之间应设置隔离层，避免两者之间的粘结。3.3、养护：3.3.1大体积混凝土浇筑后，必须进行温度监测，专人检测表面温度与结构中心温度，在混凝土浇筑后，每昼夜不应少于4次。测温过程中如发现混凝土里表温差大于25°C时（重要结构20°C），要采取有效措施，如覆盖保温、覆盖保湿等，当温差少于20°C时，可停止测温。3.3.2大体积混凝土浇筑时，易使钢筋产生位移，因此浇筑混凝土过程中应随时复核钢筋的位置，并采取措施，如