大体积混凝土施工质量控制

大体积混凝土施工质量控制

作者：陈垂敏

来源：《装饰装修天地》2016年第12期

摘要：现代建筑经常涉及大体积混凝土施工，大体积混凝土施工质量直接影响建设工程的整体质量。然而大体积混凝土施工难度大，混凝土产生裂缝及质量通病的机率较大，其质量通病通常有以下几种类型：施工冷缝、泌水现象、表面水泥浆过厚、早期温度裂缝。大体积混凝土施工质量的控制主要有几方面：配合比设计控制、原材料质量控制、施工过程质量控制以及温度控制和养护等。

关键词：大体积混凝土；裂缝；质量控制 一、大体积混凝土的质量通病

大体积混凝土具有结构体积大、承受荷载大、水泥水化热大、内部受力相对复杂等结构特点。在施工上，结构整体性要求高，一般要求整体浇筑，不留施工缝。由于这些特点的存在，导致大体积混凝土呈现其特有的质量通病，通常有以下几种类型：

1.施工冷缝。由于大体积混凝土的浇筑量大，在分层浇筑过程中，前后分层没有控制在混凝土的初凝之前；由于混凝土供应不及或遇到停水、停电及其它恶劣天气等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。

2.泌水现象。上、下浇筑层施工间隔时间较长，使各分层之间产生泌水层，它将导致混凝土强度降低、脱皮、起砂等不良后果。

3.混凝土表面水泥浆过厚。因大体积混凝土的浇筑量大，且多数是泵送混凝土，因此在混凝土表面的水泥浆会过厚。

4.早期温度裂缝。在混凝土浇筑后由于早期内外温差过大（大于25℃）的影响，大体积混凝土会产生两种温度裂缝：（1）表面裂缝：大体积混凝土浇筑后水泥的水化热大，由于体积大，水化热聚集在内部不易散发，混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，内部产生压应力，表面产生拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝，这种裂缝一般只在表面产生。（2）贯穿性裂缝：由于结构内外温差较大，受到外界的约束而引起贯穿性裂缝。当大体积混凝土浇筑在约束地基（例如桩基）上，且没有采取特殊措施降低、放松或取消约束，或根本无法消除约束时易导致拉应力超过混凝土的极限抗拉强度而在约束接触处产生裂缝，这种裂缝通常会形成贯穿性裂缝。 二、混凝土配合比设计要求

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对混凝土配合比设计的要求主要有：既要保证设计强度，又要大幅度降低水化热；既要使混凝土具有良好的和易性，又要降低水泥和水的用量。所以，施工中应选择合适品种的水泥，减少水泥用量，掺加外加剂，控制水灰比。根据设计要求，在混凝土中掺加水泥用量4%的复合液，具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的性能，在提高混凝土和易性的同时，使得用水量减少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝时间延长到5小时左右。优选混凝土施工配合比，根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求，经试配进行优选。 三、原材料的质量控制

大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：

严格控制骨料级配和含泥量，选用l0～40mm连续级配碎石，石子含泥量不得超过1%；细骨料宜选用中砂，因为用中砂能减少水和水泥的用量，砂子含泥量不得超过3%，并不得混有有机杂质，杜绝使用海砂。可考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm～300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土的总用量，同时降低了水化热，而且石块本身也能吸收热量，使水化热进一步降低.对控制裂缝有一定好处。

应尽量选用水化热低，凝结时间长的水泥，优先选用中热硅酸盐水泥，低热矿渣硅酸盐水泥。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其他水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性低的品种，并应在混凝土中掺入减水剂。在施工中，应及时排出析水，用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。 条件许可时，优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。

适当掺加粉煤灰，混凝土掺加粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应等。适当选用高效减水剂和引气剂，这样能够减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，对改善新拌混凝土的工作性能，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着重要的作用。 四、施工质量控制

1.加强商品混凝土运输过程控制

要求混凝土生产厂家每车出厂时出具混凝土标号、坍落度、出厂时间、数量和到达地点的发料单据。安排好混凝土搅拌站和施工现场之间的联系，对混凝土的浇筑速度做好计算，选择合理的车辆和路线，使混凝土运到施工现场时的质量得到保证。混凝土抵达施工现场后，由施工方派专人按程序进行验收，监理人员不定期进行抽检。

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2.制定混凝土浇筑方案

混凝土的浇筑按混凝土自然流淌坡度、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。大体积混凝土浇筑常采用以下几种方法：（1）全面分层。即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层。这种方案适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。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）分段分层。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。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；（3）斜面分层。要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。

3.加强振捣，确保混凝土密实

为确保混凝土的均匀和密实，提高混凝土的抗压强度，要求操作人员加强混凝土的振捣，振捣插点要均匀，间距宜取300mm，按顺序振捣不得遗漏；振捣时间以15-30秒为宜，不宜过振，以表面呈现浮浆，平整和不再沉落为准。为了消除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，尚须进行二次振捣以提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现裂缝，增加混凝土的密实度，使混凝土的抗压强度提高，从而提高混凝土的抗裂性能。 4.泌水处理与表面处理

由于大体积混凝土浇筑时泌水较多，泌水和浮浆顺着混凝土斜面流到坑底，再流到集水井，然后通过集水井内的潜水泵排到基坑外；由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，待混凝土浇至标高时，要求操作人员进行抹平，防止表面微小裂缝的产生，在初凝前再用铁搓板压光，这样能有效控制混凝土表面龟裂，增加防水抗裂效果。 五、混凝土温度控制和养护

为了减小混凝土的内外温差，控制混凝土的入模温度是一个很重要的措施。而混凝土的入模温度跟出机温度和输送管道密切相关，对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂次之，水泥的影响较小。因此，具体施工中可采取对砂、石的遮阳覆盖，对水的加冰降温，混凝土的输送管道用草袋包裹洒水降温等技术措施。预埋水管，是降低混凝土浇筑温度的有效措施。

混凝土养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土的内外温差，促进混凝土强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。大体积混凝土的养护，可根据工程的具体情况，采用薄膜加草袋或蓄水的养护方法。大体积混凝土保温保湿养护中，应对混凝土的内表温度，顶面及底面温度进行动态监测，并根据监测结果对养护措施作出相应调整，确保温控指标达到要求。

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参考文献：

[1]田晓朋.大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施[J].科学之友，2008（7） [2]刘广春.大体积混凝土结构裂缝控制措施[J].中国新技术新产品，2008（8） [3]周玉选，周燕.浅谈大体积混凝土施工的质量控制[J].甘肃科技，2008（13）