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【摘要】:大体积混凝土因其结构厚实、内部凝固快、体积大等优势而被广泛应用于建筑工程中，推动我国建筑施工行业的发展。但其施工工艺存在不少的缺陷，比较容易出现裂缝,影响结构安全和正常使用。所以要从根本上分析大体积混凝土施工技术对工程的结构安全与使用安全的直接影响。
【关键词】：大体积混凝土；施工技术；裂缝
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
引言
大体积混凝土施工技术具备一些小型混凝土技术所不具备的优势，被广泛运用于建筑工程当中,在当今的工程建设中具有较为重要的地位。但施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大,工程实践证明,大体积混凝土施工难度比较大,混凝土产生裂缝的机率较多。因此提高大体积混凝土施工技术，以大体积混凝土工程的质量安全和使用性能、正常寿命。
一、大体积混凝土产生裂缝的主要原因
1、水泥水化热
在混凝土初凝过程中,水化热所产生的温度变化产生温度应力，是结构开裂的主要因素,同时在水泥水化过程中要释放出一定的热量,而热量聚集在结构内部不易散失,水化热无法及时散发出去而越积越高,内外温差增大极易产生裂缝。产生热量使大体积混凝土结构表面在短时间内失去大量水分,也会产生裂缝
2、温度变化
在大体积混凝土施工阶段,它的浇筑温度不可避免的会随着外界气温变化而改变。当气温骤降,会导致混凝土内外层温差增加,应力不断增大，因形变而产生裂缝；高温条件下,大体积混凝土难以散热,其内部长时间的处于高温状态，也会产生裂缝。
3、混凝土收缩
混凝土初凝阶段强度低,在硬化过程中收缩会直接导致大体积混凝土产生裂缝。混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩,随着混凝土的收缩,受到基底的约束,从底部开始混凝土内部受拉,产生内部裂缝并向上发展,甚至可以贯穿整个基础,其危害更大。水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等都会影响混凝土收缩。
4、基础沉陷或不均匀沉降
由于结构地基土质松软、不匀,或回填土不密实或浸水而造成不均匀沉降导致基础混凝土沉陷而产生裂缝,但这种现象比较少见;另外一种常见的沉降裂缝是顶板等有支撑系统的混凝土,其模板刚度不足、模板支撑间距过大、支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝。
二、大体积混凝土的配制
1、粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。
2、外加剂的选择
在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂，可以满足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,保证混凝土的使用宜。混凝土的初凝时间和终凝时间分别控制在5h和12h为宜。在混凝土中加入微膨胀剂，在水泥水化过程中产生膨胀水化物,能填充混凝土孔隙,阻碍其他杂质通过毛细孔道进入,能有效提高抗渗性能和抗裂缝性能。粉煤灰颗粒呈球形起润滑作用，混凝土中掺入粉煤灰后,不仅能代替大部分水泥,可大大改善混凝土的工作性和可泵性,可明显地降低混凝土水化热。为了减少水泥用量,可掺入水泥用量15%～20%的II级粉煤灰取代10%～15%的水泥。
3、满足大体积混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量;管道出口处塌落度应在140～160mm之间,试块强度满足设计及规范要求。
4、控制入模温度;夏季为控制混凝土的入模温度,使其浇筑温度不超过28℃,要求混凝土搅拌站采用低温水拌制混凝土,骨科放置在遮阳篷中,避免阳光直晒,现场泵送时,管道用湿毛毯覆盖,常洒水降温。冬期浇筑大体积砼,采取保温覆盖措施,底板侧模拆除后应尽快回填土,并在土体与混凝土间加保温板进行保温。
5、优先选用水化热低、凝结时间长的中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥等。水化热低的矿渣水泥的析水性较强,在浇筑层表面有大量水析出,析出的水聚集在上下两浇筑层表面间,使混凝土水灰比改变,而在掏水时又带走了一些砂浆,这样便形成了一层含水量多的夹层,破坏了混凝土的粘结力和整体性。所以,在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种,并应在混凝土中掺入减水剂,以降低用水量。
三、大体积混凝土的浇筑与振捣
大体积混凝土施工前要制定浇筑方案,对参与施工的人员必须进行技术交底，浇筑前要了解天气情况,尽量避开雨雪天气,应根据施工现场的作业环境安排施工人员和设备机具,并且合理的安排好施工的顺序，保证在混凝土初凝之前浇筑下层。常采用的方法有以下几种：
1、全面分层
全面分层浇筑适用于结构面积不大、混凝土小时拌和、运输能力强时的情况,将一层全面浇筑完以后再进行下一层的浇筑工序，如此逐层连续浇筑,直至完工为止。施工时应在前层混凝土初凝之前将其次层混凝土浇筑完毕,避免形成冷缝。
2、分段分层
混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑,如此依次向前浇筑其他各层,此种方法在施工中采用的较多,适合结构物面积较大而厚度不太大而的工程。
3、斜面分层
此方法适用于结构的长度超过厚度3倍的工程。从浇筑层下端开始浇筑混凝土,逐渐上移。进行振捣时也要适应斜面分层浇筑方法,由一名技术人员经常检查前面浇筑的混凝土初凝情况并配合采用二次振捣法,增加混凝土的密实度,提高抗裂能力,同时也可防止出现冷缝。
最后,合理控制振捣时间，不要过振。目前采用较多的是插入式振动器,充分的振捣可使骨科和水泥浆在模板中充分接触、致密排列,能有效提高混凝土的密实性和抗裂性。但过分振捣将使粗骨科沉落并使表层混凝土有较大收缩性,水分蒸发后易集聚形成凝缩缝。一般要求振捣手控制在20～30s,或观察混凝土表面不冒气泡且已有部分泛浆即可。
四、大体积混凝土养护
在进行完大体积混凝土浇筑工序流程以后，基本的养护工序是必不可少的。只有在混凝土浇筑完成后及时采取有效养护措施对其进行养護处理，可以避免一些常见质量通病的产生，最大程度上保障了混凝土材料的质量安全，创造优良工程。当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,通常采用覆盖一层塑料薄膜上面敷设一层保温草帘的方法,塑料薄膜下预设补水软管,根据表面湿润情况向管内注水,由专人负责覆盖及洒水养护,达到保温和保湿的目的,保证混凝土表面温度不至过快散失而产生表面裂缝以及贯穿性裂缝。在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部最高温度,降低混凝土内外温差控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料，使混凝土获得必要的强度。保温层在混凝土达到要求强度且表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除。混凝土表层布设抗裂钢筋网片,防止混凝土收缩时产生干裂。在面层进行多次搓压，防止面层起粉以及塑性收缩，注意最后一次搓压时采用的措施应合理。对底板面不能连续覆盖的部位, 为避免出现“冷桥”现象，应尽可能进行覆盖。新浇筑完成的混凝土，在12h内严禁上人踩踏,在24h内,除检测测温设备及覆盖材料外,不得踩踏。
五、细部加强处理
因一般情况下外墙与边柱的配筋率不同,收缩也不相同,其连接处应根据规范和构造要求设置水平增强钢筋,防止因应力集中发生纵向裂缝。底板施工时,由于底板双向配筋锚入基础梁二排主筋之间,使底板与柱节点处板面混凝土保护层可能过大,故在柱边1m范围设置双向钢筋网片,防止板面出现裂缝。
结束语
大体积混凝土结构施工技术直接关系到混凝土结构的使用性能与安全,应认识到大体积混凝土施工技术的重要性，按规范要求进行大体积混凝土的施工，从不断进行技术创新，科学的管理，根本上确保大体积混凝土结构质量，创造良好的社会效益。
参考文献：
王军亮.浅论大体积混凝土施工要点[J].山东交通科技，2001.
吴立业.试论大体积混凝土的施工[J].赤峰教育学院学报，2007
刘伟浩.谈谈对大体积混凝土施工的几点意见[J].民营科技，2009.
【关键词】：大体积混凝土；施工技术；裂缝
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
引言
大体积混凝土施工技术具备一些小型混凝土技术所不具备的优势，被广泛运用于建筑工程当中,在当今的工程建设中具有较为重要的地位。但施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大,工程实践证明,大体积混凝土施工难度比较大,混凝土产生裂缝的机率较多。因此提高大体积混凝土施工技术，以大体积混凝土工程的质量安全和使用性能、正常寿命。
一、大体积混凝土产生裂缝的主要原因
1、水泥水化热
在混凝土初凝过程中,水化热所产生的温度变化产生温度应力，是结构开裂的主要因素,同时在水泥水化过程中要释放出一定的热量,而热量聚集在结构内部不易散失,水化热无法及时散发出去而越积越高,内外温差增大极易产生裂缝。产生热量使大体积混凝土结构表面在短时间内失去大量水分,也会产生裂缝
2、温度变化
在大体积混凝土施工阶段,它的浇筑温度不可避免的会随着外界气温变化而改变。当气温骤降,会导致混凝土内外层温差增加,应力不断增大，因形变而产生裂缝；高温条件下,大体积混凝土难以散热,其内部长时间的处于高温状态，也会产生裂缝。
3、混凝土收缩
混凝土初凝阶段强度低,在硬化过程中收缩会直接导致大体积混凝土产生裂缝。混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩,随着混凝土的收缩,受到基底的约束,从底部开始混凝土内部受拉,产生内部裂缝并向上发展,甚至可以贯穿整个基础,其危害更大。水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等都会影响混凝土收缩。
4、基础沉陷或不均匀沉降
由于结构地基土质松软、不匀,或回填土不密实或浸水而造成不均匀沉降导致基础混凝土沉陷而产生裂缝,但这种现象比较少见;另外一种常见的沉降裂缝是顶板等有支撑系统的混凝土,其模板刚度不足、模板支撑间距过大、支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝。
二、大体积混凝土的配制
1、粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。
2、外加剂的选择
在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂，可以满足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,保证混凝土的使用宜。混凝土的初凝时间和终凝时间分别控制在5h和12h为宜。在混凝土中加入微膨胀剂，在水泥水化过程中产生膨胀水化物,能填充混凝土孔隙,阻碍其他杂质通过毛细孔道进入,能有效提高抗渗性能和抗裂缝性能。粉煤灰颗粒呈球形起润滑作用，混凝土中掺入粉煤灰后,不仅能代替大部分水泥,可大大改善混凝土的工作性和可泵性,可明显地降低混凝土水化热。为了减少水泥用量,可掺入水泥用量15%～20%的II级粉煤灰取代10%～15%的水泥。
3、满足大体积混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量;管道出口处塌落度应在140～160mm之间,试块强度满足设计及规范要求。
4、控制入模温度;夏季为控制混凝土的入模温度,使其浇筑温度不超过28℃,要求混凝土搅拌站采用低温水拌制混凝土,骨科放置在遮阳篷中,避免阳光直晒,现场泵送时,管道用湿毛毯覆盖,常洒水降温。冬期浇筑大体积砼,采取保温覆盖措施,底板侧模拆除后应尽快回填土,并在土体与混凝土间加保温板进行保温。
5、优先选用水化热低、凝结时间长的中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥等。水化热低的矿渣水泥的析水性较强,在浇筑层表面有大量水析出,析出的水聚集在上下两浇筑层表面间,使混凝土水灰比改变,而在掏水时又带走了一些砂浆,这样便形成了一层含水量多的夹层,破坏了混凝土的粘结力和整体性。所以,在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种,并应在混凝土中掺入减水剂,以降低用水量。
三、大体积混凝土的浇筑与振捣
大体积混凝土施工前要制定浇筑方案,对参与施工的人员必须进行技术交底，浇筑前要了解天气情况,尽量避开雨雪天气,应根据施工现场的作业环境安排施工人员和设备机具,并且合理的安排好施工的顺序，保证在混凝土初凝之前浇筑下层。常采用的方法有以下几种：
1、全面分层
全面分层浇筑适用于结构面积不大、混凝土小时拌和、运输能力强时的情况,将一层全面浇筑完以后再进行下一层的浇筑工序，如此逐层连续浇筑,直至完工为止。施工时应在前层混凝土初凝之前将其次层混凝土浇筑完毕,避免形成冷缝。
2、分段分层
混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑,如此依次向前浇筑其他各层,此种方法在施工中采用的较多,适合结构物面积较大而厚度不太大而的工程。
3、斜面分层
此方法适用于结构的长度超过厚度3倍的工程。从浇筑层下端开始浇筑混凝土,逐渐上移。进行振捣时也要适应斜面分层浇筑方法,由一名技术人员经常检查前面浇筑的混凝土初凝情况并配合采用二次振捣法,增加混凝土的密实度,提高抗裂能力,同时也可防止出现冷缝。
最后,合理控制振捣时间，不要过振。目前采用较多的是插入式振动器,充分的振捣可使骨科和水泥浆在模板中充分接触、致密排列,能有效提高混凝土的密实性和抗裂性。但过分振捣将使粗骨科沉落并使表层混凝土有较大收缩性,水分蒸发后易集聚形成凝缩缝。一般要求振捣手控制在20～30s,或观察混凝土表面不冒气泡且已有部分泛浆即可。
四、大体积混凝土养护
在进行完大体积混凝土浇筑工序流程以后，基本的养护工序是必不可少的。只有在混凝土浇筑完成后及时采取有效养护措施对其进行养護处理，可以避免一些常见质量通病的产生，最大程度上保障了混凝土材料的质量安全，创造优良工程。当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,通常采用覆盖一层塑料薄膜上面敷设一层保温草帘的方法,塑料薄膜下预设补水软管,根据表面湿润情况向管内注水,由专人负责覆盖及洒水养护,达到保温和保湿的目的,保证混凝土表面温度不至过快散失而产生表面裂缝以及贯穿性裂缝。在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部最高温度,降低混凝土内外温差控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料，使混凝土获得必要的强度。保温层在混凝土达到要求强度且表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除。混凝土表层布设抗裂钢筋网片,防止混凝土收缩时产生干裂。在面层进行多次搓压，防止面层起粉以及塑性收缩，注意最后一次搓压时采用的措施应合理。对底板面不能连续覆盖的部位, 为避免出现“冷桥”现象，应尽可能进行覆盖。新浇筑完成的混凝土，在12h内严禁上人踩踏,在24h内,除检测测温设备及覆盖材料外,不得踩踏。
五、细部加强处理
因一般情况下外墙与边柱的配筋率不同,收缩也不相同,其连接处应根据规范和构造要求设置水平增强钢筋,防止因应力集中发生纵向裂缝。底板施工时,由于底板双向配筋锚入基础梁二排主筋之间,使底板与柱节点处板面混凝土保护层可能过大,故在柱边1m范围设置双向钢筋网片,防止板面出现裂缝。
结束语
大体积混凝土结构施工技术直接关系到混凝土结构的使用性能与安全,应认识到大体积混凝土施工技术的重要性，按规范要求进行大体积混凝土的施工，从不断进行技术创新，科学的管理，根本上确保大体积混凝土结构质量，创造良好的社会效益。
参考文献：
王军亮.浅论大体积混凝土施工要点[J].山东交通科技，2001.
吴立业.试论大体积混凝土的施工[J].赤峰教育学院学报，2007
刘伟浩.谈谈对大体积混凝土施工的几点意见[J].民营科技，2009.