谈大体积混凝土施工技术及裂缝产生的原因和控制

梁嘉豪

【摘要】大体积混凝土施工前一定编制好切实可行的施工方案和合理周密的施工措施。充分做好施工准备，施工中要严格按照施工方案要求组织施工和进行质量控制，在进行大体积混凝土的施工过程中，必须严格控制大體积混凝土的施工技术，保证建筑工程的施工质量。在本文笔者结合多年的施工经验，对大体积混凝土的施工技术作了粗浅的探讨。

【关键词】大体积混凝土；施工技术；应用

1、大体积混凝土的概述

所谓的大体积混凝土就是指其混凝土结构断面的尺寸超过1m，并且在浇筑施工的过程中，通过相应的处理方法将混凝土结构中存在的温度应力，控制在工程施工的允许范围之内，从而使其不会出现裂缝的一种混凝土结构。目前，在建筑工程施工中大体积混凝土施工技术应用得十分的广泛。其主要的施工特点从以下两个方面表现出来的：第一，整体要求比较高。在建筑工程中，大体积混凝土结构主要使用于大跨度以及高层建筑当中，而且对工程施工的要求很高，在施工过程中一般采用连续浇筑的方法对其进行施工；第二，该混凝土结构的整体体积过大。由于混凝土体积比较大，在混凝土结构浇筑的过程中就存在的大量的水化热和温度应力，使得混凝土结构在温度应力的作用下发生膨胀，进而使得该混凝土结构体积增大。

2、大体积混凝土施工技术

2.1混凝土原料选用严格化

针对大体积混凝土的原料选用，必须以其强度等级设计要求（一般处于C25-C40之间）和用料规范为重要参考，慎重选择原料，严格把关质量。如水泥这一主要材料，其水化热是造成大体积混凝土开裂的主要原因，故必须选用矿渣水泥、火山灰水泥等水化热较低的优质水泥，同时在确保强度符合要求的基础上尽量减少用量，以此起到抑制水化热的作用；为降低水泥和水的用量，尽量在满足钢筋间距和泵送要求的基础上选用大粒径的碎石，配合选用干净、高强度、含泥量低于1%、不含有害物质和有机物质的骨料；针对粉煤灰，建议对其细度、粒度和用量加以严格筛选和计算，以此进一步提高大体积混凝土的可泵性、和易性以及抗渗性，并发挥降低水化热的效用[；此外，减水剂、防水剂、混凝剂等外加剂的选择和用量必须经严格试验测试，以免影响后续的浇筑效果，也可以结合实际选用一定的复合液剂，以便提高混凝土整体性能。

2.2混凝土配比拌合规范化

对于大体积混凝土自身性能来说，物料配比和搅合拌制得当与否十分关键，通常要求其配合比符合下列要求：拌合物的水泥用量适宜为230-450kg/m2，水用量应低于190kg/m2，坍落度不应大于160±20mm，泌水量应低于10L/m2，砂率适宜在38-45%之间，粉煤灰、矿渣粉以及两者的掺合总量应分别小于混凝土水泥量的40%、50%和50%等，但物料的具体用量应视情况而定，而且应在符合大体积混凝土强度、耐久性和施工工艺的前提下，尽量减少水泥用量，以免因绝热温升引发裂缝。

2.3混凝土浇捣方式合理化

大体积混凝土浇筑方式一般涉及分层式和推移式两种，其中前者适用于分散式、厚度不是很大的大体积混凝土，后者多见于结构长度远大于3倍厚度且斜面斜度小于1/3的大体积混凝土；通常在浇筑前要求合理验算浇筑体的温度、收缩应力和温度应力，其绝热温升和内外温差适宜分别低于45℃和30℃，而降温速率建议为2.0℃/a，以免过早产生温度裂缝；而在浇筑时，一方面要注意尽量缩短层间的间隔时间，并在前层初凝前完成后一层混凝土浇筑，初凝时间应经试验确定；另一方面则要及时将残留于浇筑表面的浮浆、松动的石子等清除，使粗骨料均匀露出，结合表面污物冲洗，使其润湿且无积水，其中泵送和非泵送情况下的混凝土摊铺厚度应分别小于60㎝和40㎝，但无论选择何种浇筑方式，均不得随意留设施工缝；同时针对振捣操作，要遵循快插慢拔的基本原则，并略微进行上下抽动，以确保振捣密实；为避免出现冷缝，必须在下层混凝土初凝前完成上层振捣，并将其下插幅度控制在5cm左右；若为正常部位，可加以垂直振捣，并使捣点与模板距离为500mm左右，而边缘振捣的距离应在200mm以下；若为钢筋密集部位，则建议进行斜向振捣，以此确保大体积混凝土上层捣实，下层密实。

2.4混凝土后期养护科学化

由于大体积混凝土浇筑后处于凝固硬化状态，此时会具有较快的水化速度，若不加以及时、科学的养护，则易因收缩变形出现开裂，故在完成每次浇筑操作后，需要根据实际情况加以必要的保温养护和保湿养护。此时需要基于浇筑块体的降温速度、内外温差等指标的掌握为其设置覆盖层等保温养护，并根据温度应力确定养护时间（一般在15d以上），同时在浇筑后的6-18h内采取浇水操作用于保持湿润，以防其因干缩而出现裂痕[4]；若大体积混凝土表面于浇筑后4-6h内产生了塑性裂缝，建议及时采取二次浇灌层或二次压光处理，并注意在寒冷时期，根据温控指标为模板和混凝土覆盖厚度合适的草袋锯末、塑料薄膜等保温材料，最好因地制宜选择质优价廉的保温材料，但严禁在大体积混凝土后期养护中采取不均匀、强制性的保温措施。

3、大体积混凝土裂缝产生的原因及其控制方法

3.1裂缝产生的原因

大体积混凝土内出现的裂缝按其深度的不同，分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种。贯穿裂缝是从混凝土表面裂缝经过深层裂缝的发展最终形成的。它能够切断结构的断面，破坏结构的整体性和稳定性，是最严重的一类裂缝。产生裂缝的原因主要有以下几点：

（1）收缩引起的裂缝。混凝土在硬化的过程中，会发生体积的收缩。当混凝土的收缩受到外界的约束时，混凝土内部就会产生收缩应力，当收缩应力超过混凝土的极限抗拉强度时，裂缝随即产生。

（2）材料引起的裂缝。该裂缝主要是由于骨料中含泥量较多或水泥安定性不合格引起的，裂缝形式以龟裂为主。

（3）温度引起的裂缝。这是引起大体积混凝土裂缝的最主要的原因。由于水泥在水化过程中需释放出一定的热量，而大体积混凝土断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥产生的热量聚集在结构内部不易散失，而从加大了混凝土的内外温差，导致裂缝的产生。

3.2控制裂缝的方法

（1）严格控制用水量和水泥用量。影响收缩裂缝的因素主要是混凝土中的水和水泥用量。当用水量和水泥用量增加时，混凝土的收缩就越大，产生裂缝的可能性也越大。

（2）合理添加外加剂。在保证混凝土强度的前提下，我国主要选用优质粉煤灰为添加料，以达到降低水化热的目的。添加粉煤灰后不仅可以降低水化热，还能提高混凝土的和易性，增强耐久性、抗渗性，减少收缩，提高混凝土的极限抗拉强度等。

（3）及时进行保温措施。当混凝土抹面工序完成后，应该立即采取保温措施。我国常用的做法是在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，塑料薄膜上面盖草袋，草袋上面覆盖一层塑料彩条布。当施工季节为夏季时，可以采取蓄水养护的方法进行保温，也能到达很好的控制裂缝的效果。

4、结语

总而言之，大体积混凝土的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，若在大体积混凝施工过程中不能很好地控制施工技术，那么就很难保证建筑工程施工质量。以上就是笔者对大体积混凝土施工技术的一些浅见，希望能对大体积混凝土施工起到一些积极的作用。

参考文献：

[1]王铁梦.谈大体积混凝土施工技术[J].混凝土，2006年第3期.

[2]江正荣.建筑施工工程师手册[M].中国建筑工业出版社，2002年.