房屋建筑大体积混凝土施工质量控制技术

文/杨麦利 西安建工第一建筑集团有限公司 陕西西安 710065

1、引言

近年来，随着公众对房屋建筑生产、生活功能需求的增加和城市地块的紧缺，房屋建筑不断朝着大型、高层方向发展，由此带来的大体积混凝土施工已经成为近年来房屋建筑工程施工常态。相对于其他小构件混凝土来说，由于一次性浇筑施工的混凝土体积大，混凝土水化热释放多且集中，混凝土内部温度上升快，若无法及时散热，很容易形成内外温度梯度差，进而产生温度收缩裂缝，影响混凝土结构的力学性能和耐久性，需要引起格外注意。本文基于多年的房屋建筑工程施工管理工作实践，谈谈如何控制房屋建筑工程大体积混凝土施工质量的技术措施。

2、房屋建筑大体积混凝土施工特点

顾名思义，大体积混凝土是指结构体积较大的混凝土，构件最小几何尺寸通常在1m以上，常见于房屋建筑工程基础、大型桥梁承台、大型设备基础、大坝、机场道面等[1]。和普通混凝土结构相比，大体积混凝土一次性浇筑的混凝土方量大，单位时间水泥水化热释放集中，混凝土内部温度上升迅速，容易使混凝土产生过大的内外温度差，进而形成很多微小的温度收缩裂缝，影响混凝土结构物的力学性能。

3、房屋建筑大体积混凝土施工质量控制关键技术

3.1 优选原材料

混凝土凝结过程中的温度主要来源于水泥水化反应，而单位时间水化热过多是大体积混凝温度开裂的根源。因此，为了尽可能降低大体积混凝土水化热，应优先选择水化热较低的水泥，并且合理控制水泥用量，可以用粉煤灰替换一部分水泥以降低水泥用量；必要时添加外加剂，以降低大体积混凝土水泥用量，提高混凝土整体性能[1][2]。此外，在选择大体积混凝土集料时，应选择性能优质的中粗砂，过细的砂会增加混凝土的比表面积，加速水泥水化反应，使单位时间混凝土内部水化热过大，不利于大体积混凝土散热。

3.2 优化配合比

为了尽可能降低大体积混凝土单位时间释放的水泥水化热，必须做好混凝土的配合比设计。一般来说，需要单独设计大体积混凝土的配合比并不断优化，待上报监理工程师审核通过后方可实施。在优化大体积混凝土配合比时，可以通过以下方式来达到降低混凝土水化热的目的，一是用粉煤灰代替部分水泥，以降低水泥用量，一般来说应尽量控制大体积混凝土水泥用量在300kg/m3以内；二是选择优质粗集料，粗集料的粒径应控制在40mm以内，且严格控制集料含泥量；三是选择优质中粗砂，合理控制砂率，一般来说应控制大体积混凝土砂率在 40%-50%；四是适当选择外加剂，如添加一定量的缓凝剂、减水剂等，以有效控制大体积混凝土单位时间释放水化热的总量，提高大体积混凝土综合性能。

3.3 加强施工过程质量管控

加强对大体积混凝土施工过程的质量控制，尤其是做好大体积混凝土的浇筑、振捣、养护工作对于有效控制大体积混凝土温度开裂，提高混凝土施工质量具有重要意义。

与普通构件混凝土不同，大体积混凝土施工一般采用连续分层浇筑分层振捣的施工工艺，以加快混凝土内部水化热扩散，防止核心区域混凝土水化热过高，混凝土温度梯度过大。

在进行大体积混凝土分层浇筑施工时，应把控好混凝土的浇筑厚度、方向和顺序，一般来说，应根据混凝土输送方式的不同区别控制浇筑厚度，当采用泵送方式输送混凝土时，应控制分层浇筑厚度在60cm以内；当采用非泵送方式输送时，则应控制在40cm以内；同时混凝土浇筑施工应由远及近、薄层浇筑、循环推进，混凝土浇筑和振捣应尽可能做到连续施工，以避免混凝土分层之间出现气泡、施工缝等[3]。

混凝土浇筑施工完成后应及时做好保湿或保温养护，这对大体积混凝土尤为重要。一方面是为了减小混凝土内外温差，防止构件出现早期温度开裂；另一方面是为了确保混凝土后期强度的形成，提升大体积混凝土构件整体力学性能。保湿养护主要是针对外界温度较高的施工时段，保温养护则适用于外界温度较低的时段，养护的目的都是尽可能减小大体积混凝土构件内外温度梯度差，防止混凝土出现早期温度收缩开裂，影响构件承载能力和长期耐久性。

3.4 控制大体积混凝土温度开裂的其他措施

除了优选材料、优化配合比、加强对混凝土施工过程质量管控等措施可以有效控制大体积混凝土水化热，降低大体积混凝土温度开裂风险外，还可以采取以下一些措施来控制大体积混凝土温度开裂。一是对大体积混凝土结构进行合理配筋，为了提升混凝土构件的抗裂性能，可以在构件内部配置抗裂钢筋，抗裂钢筋配置应遵循细而密的原则；二是可以在大体积混凝土构件内部设置冷却管，混凝土浇筑施工时，通过向导管内注入冷却水来降低混凝土内部的水化热，进而减小混凝土内外温差；三是对构成混凝土的原材料进行遮盖降温处理，以降低混凝土出厂温度；四是合理选择大体积混凝土施工时间，为了尽可能降低大体积混凝土内部温度，宜选择在一天温度较低时段进行混凝土浇筑施工。

结语：

房屋建筑工程中大体积混凝土部位通常是基础等重要部位，其施工质量将直接关系到房屋建筑工程整体力学性能和耐久性，需要引起格外注意。为了有效控制大体积混凝土施工质量，应建立涵盖设计、施工、监理、养护等全过程的质量监管体系，多管齐下，以确保大体积混凝土结构施工质量。