大体积混凝土施工技术研究

董秋娈

【摘要】当前，随着城市化进程的加快，在工业与民用建筑中，建筑物的高度越来越高，规模越来越大，大体积混凝土的应用越来越普遍。大体积混凝土由于截面大、水泥用量大、内外温差大、温度收缩应力很容易导致钢筋混凝土产生裂缝，如何在施工过程中采取有效措施，防止有害裂缝显得尤为重要，本文就影响大体积混凝土施工质量的因素进行了分析，并提出了质量控制措施。

【关键词】大体积混凝土材料施工养护措施

1、前言

1.1 研究背景

大体积混凝土是指厚度大于或等于1m，且施工过程中必须采用的一定的技术来处理水化热引起的内外温差以及体积变形等问题，并防止温度应力导致裂缝加剧的一种混凝土结构。由于其具有结构体积大、水泥水化热大且内部受力较为复杂等一系列特点，故在施工中很易出现不同程度、不同形式的裂缝。因此，大体积混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题。

1.2 研究目的和意义

大体积混凝土具有结构厚大、浇筑量大，工程条件复杂的特点，除了必须具有足够的强度、刚度、稳定性以外，还应满足结构物的整体性和耐久性要求。大体积混凝土的施工较小体积混凝土施工技术复杂程度大大增强，如不加以重视，必将影响工程结构的正常使用和耐久性能。因此，如何切实有效的解决好大体积混凝土施工问题，做好必要的施工技术及质量控制工作，是业内人士应当关注的重要课题

2、裂缝种类及成因

2.1 裂缝种类

一种是微观裂缝；另一种是宏观裂缝。微观裂缝是混凝土本身就有的，它的宽度仅2～5pm，微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的，并且肉眼看不见。宽度不小于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝，宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。

2.1 裂缝成因

混凝土的宏观裂缝一般可分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三类。混凝土表面裂缝一般是在干缩变形和混凝土自身温度场变化的内部约束或由于气温骤降而引起的。深层裂缝是出现在脱离基础约束范围以外的表面裂缝，在经历一个较长降温的过程以后，如果内部温度较高，在混凝土块内部将形成一个温度梯度比较陡的复杂温度场，从而使裂缝向纵深发展，形成深层裂缝。基础贯穿裂缝是切断混凝土结构的大裂缝。基础贯穿裂缝是混凝土变形受外界约束而发生的，它的整个断面均受拉应力，只要产生裂缝，就会形成贯穿裂缝。

微裂缝是所有混凝土结构都具有的，它的存在是正常的现象，本文不另加研究。

3、大体积混凝土裂缝的产生原理

3.1 水泥水化热

水泥水化过程中要放出一定的热量。而大体积混凝土结构物一般断面较厚，水泥放出的热量聚集在結构物内部不易散发。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大，引发裂缝。

3.2 外界气温变化

大体积混凝土在施工阶段，外界气温的变化影响是显而易见的，因为外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高；而外界温度下降，又增加混凝土的降温幅度，这对大体积混凝土是极为不利的。混凝土内部的温度是水化熟的绝热温度，浇注温度和结构物的散热降温等各种温度叠加，而温度应力则是由温差引起的温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。

3.3 混凝土的收缩变形

混凝土的塑性收缩一般发生在施工过程中、混凝土浇筑后4～5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。

4、大体积混凝土温度裂缝控制

由以上分析，大体积混凝土裂缝主要是由温差和收缩引起，所以为了防止裂缝的产生，就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩，具体措施如下

4.1 选用中低热的水泥品种

混凝土升温的热源是水泥水化热，在施工中应选用早期水化热较低的水泥以及在保证强度等级的条件下尽量降低单位水泥用量。

4.2 掺加外加剂

1.减水剂：掺加减水剂后，不仅能降低水灰比，而且能使混凝土拌合物中的水泥更为分散，从而使硬化后的空隙率及孔隙分布情况得到进一步改善。

2.膨胀剂：在混凝土中掺入膨胀剂，混凝土在硬化过程中产生体积膨胀，这部分膨胀可以部分或全部补偿硬化过程中冷缩和干缩，减少或避免混凝土的开裂。

3.粉煤灰：把粉煤灰掺入混凝土中，就制成粉煤灰混凝土因为这种混凝土能够节约矿物资源和能源，减少环境污染，改善混凝土性能，因此它是一种经济的改性混凝土。在混凝土中掺入粉煤灰可以提高混凝土的密实性。龄期越长，反应越完全，混凝土越密实，混凝土的强度也越高。

4.3 粗细骨料选择

尽量扩大粗骨料的粒径，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低，对防止裂缝的产生有利。细骨料宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝就减少。

5、结束语

大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的，在大体积混凝土施工中，合理选择施工材料，优化混凝土配合比，采用科学的施工方法，加强大体积混凝土养护，加强温度控制措施，就可以降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能，保证工程质量。

参考文献：

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