【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑技術(shù)的應(yīng)用，建筑規(guī)模擴(kuò)大，大型現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)施及構(gòu)筑物不斷增多，大體積混凝土逐漸成為構(gòu)成大型設(shè)施和構(gòu)筑物主體的重要組成部分。文中闡述了施工過程中技術(shù)管理要點，具有一定的參考價值。
　　【關(guān)鍵詞】大體積；混凝土；裂縫；澆筑搗實
　　一、什么是大體積混凝土
　　大體積混凝土具有形體龐大、混凝土數(shù)量較多、工程條件復(fù)雜、施工技術(shù)和質(zhì)量要求較高等特點。除了必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性以外，還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)物的整體性和耐久性等方面的特殊要求。如何防止大體積混凝土因水泥水化熱引起的溫度裂縫，一直是工程技術(shù)界長期關(guān)心和共同研究的重要課題。到底混凝土塊體多大，才能稱為大體積混凝土呢？目前為止很難下一個確切的定義。日本建筑學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(JASS5)的定義是“結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在80cm以上；水化熱引起混凝土內(nèi)的最高溫度與外界氣溫之差，預(yù)計超過25攝氏度的混凝土，稱為大體積混凝土”。
　　二、如何進(jìn)行施工管理
　　1、溫度裂縫
　　建筑工程的大體積混凝土與水利水電工程一樣，在施工階段都存在著一個溫度應(yīng)力及溫升控制的問題，但它們之間也有些差別和不同點，決定了在技術(shù)措施和施工方法上有所差異。
　　大體積混凝土澆注最突出的質(zhì)量問題是容易出現(xiàn)溫度裂縫，是大體積混凝土的水泥水化熱不易散發(fā)，造成混凝土體各部分的溫度不一致，出現(xiàn)溫度差，導(dǎo)致混凝土體內(nèi)的溫度應(yīng)力，從而在受拉溫度應(yīng)力作用下，混凝土開裂。大體積混凝土裂縫的防止涉及到結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施、混凝土材料以及施工工藝各方面的綜合技術(shù)。在結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計中，可增加抗裂鋼筋；采用低水化熱水泥，減少單方混凝土水泥用量；可先將材料預(yù)冷，盡早拆模及采用鋼模，以及在混凝土內(nèi)設(shè)置冷水管以吸收熱量等。大體積混凝土，灌注之后由于水化放熱，內(nèi)部溫度很高，如無妥當(dāng)散熱措施，易形成裂縫。初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì)，須用放大鏡觀察，如末及時處理消除，將繼續(xù)擴(kuò)大。采用蒸氣養(yǎng)護(hù)及冬季施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外冷熱不勻，亦易發(fā)生溫度裂縫�；炷�土的收縮裂縫和養(yǎng)生期溫度裂縫，在其養(yǎng)生結(jié)束后逐漸穩(wěn)定，不再發(fā)展�；炷�土在養(yǎng)生后期雖然強(qiáng)度增大，在不利的工作條件下，也會產(chǎn)生溫度裂縫。
　　2、混凝土澆筑搗實
　　混凝土入模后，由于混凝土內(nèi)部間的摩擦力、水泥凈漿的粘結(jié)力、拌合物與模板之間的摩擦力，使混凝土處于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，其內(nèi)部是硫松的。空洞與氣泡含量約占混凝土體積的5％一20％。而混凝土強(qiáng)度、抗凍性、抗?jié)B性以及耐久性等系列性質(zhì)，與混凝土的密實度有關(guān)，在混凝土澆筑后，采取適當(dāng)?shù)姆椒▽ζ溥M(jìn)行搗實，以保證其密實度。搗實分人工搗實和機(jī)械搗實兩種方法。人工搗實是用插釬或搗錘等工具的沖擊力來使混凝土密實成型，生產(chǎn)效率低，施工效果差；機(jī)械搗實是將振動器的振動力傳給混凝土，使之發(fā)生強(qiáng)迫振動而密實成型，它效率高、質(zhì)量好。按其工作方式不同可分為表面振動器、內(nèi)部振動器、外部振動器和振動臺等，如圖4—34所示。這些振動器是通過偏心軸或偏心塊的高速旋轉(zhuǎn)，使振動器因離心力作用而振動。由于振動器的高頻振動，水泥漿的凝膠結(jié)構(gòu)被破壞，從而降低了水泥漿的粘結(jié)力和骨料之間的摩擦力，提高混凝土拌合物的流動性，使之能很好地填滿棋板內(nèi)部，并獲得較高的密實度。
　　為保證澆搗成功，除要求混凝土密實外，還必須解決兩大關(guān)鍵技術(shù)問題：一是混凝土內(nèi)部層與層之間結(jié)合良好不出現(xiàn)冷縫，這主要在混凝土的供應(yīng)和澆搗中進(jìn)行控制；二是必須降低大體積混凝土內(nèi)部的水化熱，防止由于內(nèi)外溫差過高及混凝土的收縮造成底板結(jié)構(gòu)開裂，即產(chǎn)生有害裂縫，這主要依靠混凝土的配比和保溫來控制。其措施如下：溫度和抗裂計算，根據(jù)混凝土配合比、環(huán)境溫度、結(jié)構(gòu)情況等進(jìn)行大體積混凝土的溫度計算和抗裂安全度計算。
　　3、質(zhì)量控制
　　控制大體積混凝土質(zhì)量主要因素是水灰比和膠凝材料的總用量．對于外部混凝土為了保證較高的耐久性，在一般情況下，水灰比不宜大于0.55，最低水泥用量不宜低于200kg／m，必要時可適當(dāng)提高。對于內(nèi)部混凝土，主要是為了保證較好的施工和易性和均勻性以及控制水化熱不易過高，在一般情況下，水灰比不宜大于0.70，使用外加劑后要適當(dāng)減小，最低水泥用量不宜低于160kg／m。選擇骨料級配大體包括三個方面，適當(dāng)擴(kuò)大石子的最大粒徑，選擇石子最優(yōu)級配，改善砂子級配合理選用砂率。大體積混凝土的石子最大粒徑一般在80—150mm范圍內(nèi)。石子的級配應(yīng)以連續(xù)級配為主。砂子的細(xì)度模量控制在2．75左右或更大的粗砂。選用最優(yōu)砂率時，應(yīng)在混凝土和易性滿足施工要求的條件下，以用水量最小為原則。在大體積混凝土中可適量埋入塊石，可以減少熱源和混凝土的體積變形，加大混凝土的容重和導(dǎo)熱系數(shù)，有助于散熱．但埋塊石后，混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗?jié)B性一般會有所降低，因此，在與基巖相連處及大體積混凝土靠外部不宜埋石．
　　4、混凝土的養(yǎng)護(hù)
　　創(chuàng)造一個具有一定溫度和濕度的環(huán)境，使混凝土凝結(jié)硬化，逐漸達(dá)到設(shè)計要求的強(qiáng)度。最常用的養(yǎng)護(hù)方法是對混凝土試塊的標(biāo)準(zhǔn)條件下的養(yǎng)護(hù)，對預(yù)制構(gòu)件的蒸氣養(yǎng)護(hù)，對一般現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的自然養(yǎng)護(hù)等。在常溫下用適當(dāng)?shù)牟牧细采w混凝土，并適當(dāng)澆水，使混凝土在規(guī)定的時間內(nèi)，保持足夠的濕潤。養(yǎng)護(hù)初期水泥水化作用進(jìn)行較快，澆水次數(shù)要多；氣溫高時應(yīng)增加澆水次數(shù)。對大面積結(jié)構(gòu)可用蓄水養(yǎng)護(hù)和塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。大面積結(jié)構(gòu)采用蓄水養(yǎng)護(hù)，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后注水養(yǎng)護(hù)。塑料薄膜養(yǎng)護(hù)是將塑料溶液噴涂在已凝結(jié)的混凝土表面上，揮發(fā)后，形成一層薄膜，使混凝土表面與空氣隔絕，混凝土中的水分不再蒸發(fā)，內(nèi)部保持濕潤狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)達(dá)到兩個目的：減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，減小混凝土表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫；延長散熱時間，充分發(fā)揮混凝土的潛力和材料的松弛特性，使混凝土的平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫。
　　剛澆筑不久的混凝土，尚處于凝固硬化階段，水化的速度較快，適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫；在潮濕條件下，可使水泥的水化作用順利進(jìn)行，能提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度。
　　5、外加劑的作用
　　由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)物斷面較厚，都要采用分層澆灌、搗實，為了保證混凝土上下層之間在初凝前結(jié)合好，不致產(chǎn)生冷縫，要求混凝土具有較強(qiáng)的緩凝性。水泥在水化過程中要放出一定的水化熱，而混凝土又是熱的不良導(dǎo)體，這些水化熱聚集在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部不易散失。通過實測，水泥水化熱引起的溫升，在水利工程中一殷為15—25攝氏度，而在建筑工程中一般為20—30攝氏度，甚至更高。水泥水化熱引起的絕熱溫升，是與單位混凝土體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期按指數(shù)關(guān)系增長，一般在10—12d接近于最終絕熱升溫。
　　在大體積混凝土施工中,通過溫度的控制，施工工藝的改進(jìn)及加強(qiáng)技術(shù)管理,加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),裂縫可以減少和控制。.
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