大体积混凝土施工质量控制

大体积混凝土施工质量控制
摘要：在工程施工中，大体积混凝土的施工质量不仅要从施工材料和施工工艺上去考虑，同时还要注意施工完成之后对混凝土的养护和测温方面的维护工作。

本文主要是对大体积混凝土的施工质量进行了分析，提出了提高施工质量的措施。

关键词：混凝土；施工质量；质量；现状；控制
引言
随着大体积混凝土在很多建筑基础行业的使用越来越广泛，尤其在大型设备基础和高层建筑基础厚筏底板中的应用尤为广泛。

而很多施工单位针对大体积混凝土的施工质量研究也不断完善。

但是，也出现了很多施工单位一味的套用经验及质量手段，对大体积混凝土施工中的检测、浇筑、保温等等环节放松了监管。

这也是致使很多施工质量措施与项目实际情况不相符合，最终出现一些质量上的偏差，从而出现了混凝土开裂现象。

而我国针对大体积混凝土的质量控制一直有着很高的要求，这也就强制性的要求施工单位必须高度重视大体积混凝土的抗裂问题，严格保证施工质量。

一、大体积混凝土的内容
（一）、概念
大体积混凝土的界定主要看两项指标，一是结构尺寸，二是混凝土内外温度差引起的温度应力。

由于混凝土自身散热性能较差，结构尺寸越大，越容易造成内外温差过大而产生温度应力导致结构裂缝的现象，因此目前施工企业以结构尺寸来判断是否是大体积混凝土的现
象比较常见。

但是从上述国内外大体积混凝土定义来看，大体积混凝土实质上并不是由结构尺寸的大小决定的，而是由是否会产生水化热引起的温度应力来定性的，而温度应力的大小，除了受结构尺寸的影响外，还受混凝土配合比、原材料以及施工环境等因素的影响。

简单的以结构尺寸来判断是否是大体积混凝土的做法是错误的，正确的方法应该是通过计算混凝土内外温度差引起的温度应力是否会造成结构裂缝来判定；当温差过大且温度应力大于混凝土自身的抗拉强度时，此时应判定为大体积混凝土，既便是结构尺寸不大，也应该按大体积混凝土实施控制。

（二）、大体积混凝土施工质量现状
1、混凝土裂缝问题
大体积混凝土裂缝形式有 4 种。

分别为泌水现象、干燥收缩裂缝、温度裂缝及施工冷缝。

泌水现象主要是因为在混凝土浇筑过程中，上下层混凝土的浇筑间隔时间过长，导致各分层之间产生泌水层，进而影响混凝土层之间黏结度。

干燥收缩裂缝现象主要是由于混凝土内部游离状态的水分会在其硬化过程中逐渐蒸发，而出现的干燥收缩现象。

这种收缩力如果大于混凝土本身的抗拉强度时，则会出现由外及里的干裂现象。

温度裂缝是指由于混凝土在水化过程中会释放大量的热能。

这种热能如果没有较好的降温措施进行降温的话，就会导致混凝土内外部温差过大，从而形成温度应力。

如果温度应力大于混凝土本身的抗拉
强度时，便会出现裂缝现象。

一般以水泥用量在350 ～550 时就会释放大约 1.75 ×104～ 2.75 × 104kj 的热量。

这就使得在其基础上会增加35℃左右的温度。

施工冷缝是指在混凝土浇筑过程中，没有把握好分层浇筑的间隔时间。

或者是因为操作失误、设备故障等等原因造成的不能连续浇筑，从而出现裂缝。

2、混凝土配合比不当
在以往工程施工中，只是按照图纸掺量的要求添加膨胀剂，没有系统地对膨胀源进行选择和规范的进行限制膨胀率的试验，往往达不到补偿收缩的效果，使混凝土产生收缩裂缝；有的配合比因为外加剂超量过高、砂率不合适造成混凝土离析，或者将设计试配的材料在建材厂里取样，但实际用于工程中的原材料有变化，依旧参照原配合比进行配料，其质量变动较大（如砂石粒径及含泥量、粉煤灰需水量比、外加剂减水率等），砂石含水不准确，外加剂掺量不准确，没有及时进行调整，严重影响了大体积混凝土质量。

3、养护工作不到位
大体积混凝土在养护期间必须严格控制其内外温差，确保不出有害裂缝，因此养护是一项十分关键的工序。

由于在混凝土浇筑完毕后12h内及其他时期没有及时或者定期安排人员进行覆盖并浇水养护，使混凝土水化反应不能充分进行，大大降低了混凝土的强度，同时养护不到位也造成混凝土表面受到暴晒、风吹、寒冷等条件而出现不正常的收缩、裂缝等破损现象，势必影响大体积混凝土的质量。

二、大体积混凝土施工质量控制
（一）、混凝土原材料的质量控制
水泥。

水泥是混凝土结构的重要原材料之一，但由于普通水泥的水化热较高，在大体积的混凝土施工过程中，为了避免由于较高的水化热造成混凝土内部温度过高，与表面产生过大的温度差造成温度裂缝，所以在大体积混凝土的使用过程中一般选用水化热较低和凝结时间长的 P.O42.5 水泥，并适当的添加外加剂及碳素纤维等，以此来增强混凝土的抗渗能力和抗拉强度。

粗骨料。

降低混凝土温度升高应采用粒径较大、级配良好的石子配制混凝土，提高和易性，增加抗压强度，同时可以减少用水量和水泥用量，碎石粒径 5mm～40mm，含泥量不大于 1，从而减少水化热。

细骨料。

采用中砂，平均粒径大于 0.5 毫米，并且含泥量控制在 3 以下。

采用细骨料可以减少混凝土搅拌过程中水和水泥的用量，相应的也降低了水泥的水化热程度，有效的降低了温度裂缝的产生。

粉煤灰。

混凝土的浇筑多采用泵送，但是由于混凝土的和易性不高，对于泵送非常不利，为了解决这一问题，通常会添加适量的粉煤灰。

粉煤灰不仅对混凝土的和易性有利，同时对改善水泥的水化热也有一定的好处，但是却降低了混凝土早期的极限抗拉值，并且对它的抗渗以及抗裂性能也有一定的影响。

为此，在对粉煤灰的使用过程中要采用外掺法，并且控制好粉煤灰的用量，一般控制在10以下。

外加剂。

通过比较过去在其他工程上的经验，提高混凝土收缩性能、体积稳定型和抗侵蚀性能可用萘磺酸盐系复合型缓凝高效减水剂以及膨胀剂。

（二）、优化混凝土配比
在混凝土浇捣前,为了尽可能减少混凝土水化热,项目部委托实验室对混凝土配合比进行了优化，在征得设计和满足施工荷载要求的前提下,优先选用低水化热的水泥,并适当使用缓凝剂,各种材料取实际生产用的原材料进行试配，用量计算准确,混凝土配合比设计时尽量利用混凝土60d或90d的后期强度，尽可能减少水泥用量，以满足减少水泥用量和水化热的产生。

在优化后的混凝土配合比中，掺加粉煤灰代替部分水泥，从而降低了单方混凝土的水泥用量，以达到降低混凝土水化热的目的。

如果配合比中使用膨胀剂，其单位用量应根据要求的限制膨胀率，采用实际工程使用的材料经配合比实验确定。

（三）、大体积混凝土冷却管的设计
混凝土浇筑施工过程中，通过采取埋设冷却管降低混凝土内部绝对温度，同时埋设测温元件，监控构建内部与外表的温度变化，控制内表温差≤２０℃，使得混凝土不产生较大的温度应力。

埋设蛇形循环冷却水预埋钢管，挖制温差夏季混凝土自身温度较高，为加快承台混凝土内部水化热散失，在混凝土内埋设三层蛇形循环冷却水预埋钢管（内径３ｃｍ），冷却管固定在钢筋骨架上，竖向每间隔１ｍ设置一层，并在混凝土浇筑完成后立即进行通水冷却，通过循环水强制带走混凝土凝结硬化过程中产生的多
余水化热，控制混凝土内外温差，使混凝土内表温度保持＜２５℃温差，保证不产生较大的温度应力。

大体积混凝土施工的重点和难点是混凝土内部温度的测定和监控，因此，必须及时掌握混凝土不同位置、不同厚度的水化热释放、体内最高温升、内外温升、降温速率、环境温度等指标的变化情况，以便及时调整冷却管通水流速和温度。

温控测点的布设方式为：混凝土的四角及其易透风的位置、混凝土中心位置，测点均匀等间距布设，具体布点为混凝土的内侧、外侧、底面、中间点部位均设置测温元件
（四）大体积混凝土养护
混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件．以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。

一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。

因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实加以重视。

特别是早期养护如使用塑料薄膜覆盖、冬季草袋保温等。

对防止表面拉应力过大，产生裂缝有良好作用。

结束语
在建筑工程基础大体积混凝土施工中，各个施工环节的问题出现都有可能造成质量隐患，因此管理人员在施工过程中要综合把握全
局，从混凝土材料、浇筑、养护等各环节采取控制措施，才能更好地保证施工质量达到设计要求。

参考文献
[1] 倪平安.大体积混凝土施工过程中质量控制[J].中国新技术新产品，2010（4）.
[2] 杨卫红，贺东青.大体积混凝土裂缝机理分析及其控制措施[J].建材世界,2009,3 (30):8-9.
[3] 王迎飞.负温高性能混凝土的制备与研究[D].武汉:武汉理工大学,2003.。