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摘要：从合理选择施工材料，优化混凝土配合比，优化混凝土的供应，采用科学的施工方法，加强混凝土养护等方面介绍了大体积混凝土施工技术，以达到降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能的目的。
关键词：大体积混凝土；施工技术；施工方法；质量
Abstract: This paper described mass concrete construction technology from the aspects of reasonable choice of construction materials, optimization of concrete mix, optimize the supply of concrete, using scientific methods of construction and strengthening of concrete curing, in order to reduce the concrete temperature stress and the concrete itself tensile properties purpose.Key words: mass concrete; construction technology; construction method; quality
中图分类号：TV544+.91 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02
近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。但在建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故也时有发生合理选择施工材料，优化混凝上配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。
1施工材料的选择
（1）水泥的选择。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求，一般采用低热矿渣水泥，中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土，除抗裂性能外，还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小，因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时，应采用抗硫酸盐水泥。
（2）骨料的选择。选用结构致密，并有足够强度的优良骨料，特别是粗骨料，具体应符合有关的标准、规范和规程。除此之外，还应注意以下问题：①骨料要求表面洁净，不含杂质。②砂子采用中砂，石子采用大粒径的卵石或碎石。③砂子含泥量不得超过3%，石子含泥量不得超过1%。④粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥，不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作，而且对降低混凝土的水化热有益。在混凝土工程中，掺人粉煤灰时应满足：选用细度合格、质地优良的粉煤灰；粉煤灰的掺量一般以15％～20％为宜。
2混凝土配合比的确定与优化
通过试验室进行多种配合比的试验和研究，选用最佳配合比作为混凝土的施工配合比，最佳配合比应满足以下要求： 混凝土的初凝时间不少于6小时；混凝土的砂率控制在35—40%；混凝土中的最大氯离子含量为0.06%；混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3；水泥中铝酸三钙含量<8%。
3优化混凝土的供应
大体积混凝土由商品混凝土搅拌站供应，混凝土原材料计量要准确，以保证配合比的准确性。
（1）计量。要求使用检定过的计量器具，保证计量正确。每工作班正式称量前，要求对计量设备进行零点校核。
（2）拌制。控制原材料投入搅拌机顺序，不得采用“外掺”、“后掺”等作法。混凝土必须严格控制拌制时间，驻站工程师每一班抽测2次。搅拌完成后装入运输车时，即要求每车测定坍落度，同时观察混凝土的和易性、不得存在离析、分层等现象，坍落度不符合要求的混凝土不能出站。
（3）运输。根据路线的比短、交通的状况，随时增减车辆，保证混凝土的正常供应，连续浇注，避免因混凝土供应不上而出现冷缝。混凝土运输时间在任何情况下不得大于180min，对到达浇筑点超过210min的混凝土不得使用。混凝土运输车离开搅拌站后不得掺加任何材料，包括水、外加剂等。混凝土坍落度在运输过程中损失超过40mm或混凝土到达浇筑点温度大于25℃，不得浇筑到作业面。要求从每个搅拌站每隔一段时间就派出一辆混凝土罐车，保证混凝土供应的均衡性。因大体积混凝土方量较大，要求搅拌站派管理人员进驻现场指挥、联络、协调，发现问题及时解决。
4大体积砼的施工方法
（1）分块浇筑法。为了尽量避免大体积砼内外的温差问题，在进行施工过程中宜采取分块浇筑法。分块浇筑法又可以分为水平分段浇筑与竖向分层浇筑两种方式，其中分层浇筑又可分为全面分层、分段分层及斜面分层三种方式。在竣工时间较充足的情况下，可以将大体积砼的结构采取分层多次浇筑，各施工层之间的结合均按照施工缝来处理，也就是薄层浇筑技术，这种技术能充分散发砼内的水化热。在施工过程中，应注意每道程序的间歇时间，如果间歇的时间太长，会影响竣工，同时也会使原来的砼对新浇筑砼产生约束力，进而会在上下层砼结合面产生难以发现的裂缝；如果间歇的时间过段，则可能正处在下层砼的升温阶段，表面温度高，再覆盖上层砼，就不利于下层砼的散热，也可能造成上层砼的沉降问题，提高裂缝的可能性。
（2）二次振捣技术。二次振捣技术，对提高砼的抗裂性具有重要作用，大量的施工实践表明，对已经完成浇筑但尚未凝固的砼加强二次振捣工作，能有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等，以此提高钢筋与砼之间的凝聚力，避免由于砼沉降而产生裂缝，并能以此降低砼内微裂的现象，提高砼的密实度，并增强砼的抗压强度约10％一20％，有效防止裂缝产生。
（3）优化大体积砼的搅拌。在传统的大体积砼搅拌过程中，水分会与湿润的石子表面直接接触，在砼逐渐成形或静置的过程中，水就会向水泥砂浆和石子的界面集中，最终在石子表面形成水膜层。在砼已经硬化后，由于存在水膜层，就会造成界面的过度层趋向疏松多孔化，减弱了硬化水泥砂浆和石子之间的粘结性，进而成为砼结构中最薄弱的环节，对砼的抗压力及其他物理学性能造成不良影响。改进大体积砼的搅拌方式，能有效提高砼的极限拉伸力，避免砼结构的收缩。为了进一步保障砼的质量，可以通过二次投料的砂浆裹石或者净浆裹石等搅拌技术，既能防止水分过于向石子及水泥砂浆界面集中，又能保障硬化后的界面过度层更密集，并提高约10％的砼结构强度，提高其极限抗拉值与抗拉强度。
5提高大体积砼施工质量的途径
（1）提高对原材料的控制。由于在大体积砼结构中涉及的配筋较密且多，因此为了确保砼的紧密填充，应加强石子中最大粒径及其粗细集料级配，如果石子的粒径过大，石子就可能卡在钢筋中，而砂浆的收缩度大于砼的收缩度，拆模后就很可能在钢筋下方造成裂缝。另外，应严格控制砂石料的含泥量，若超过规定，会降低大体积砼的抗拉力并增加砼的收缩力，这种情况下就极易产生裂缝，影响工程质量。
另外，在大体积砼的施工过程中，对水泥的选择也十分重要。不同品牌、类型的水泥其组织各不相同，因此配置出的砼的性能也不尽相同，一般大体积砼工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于砼内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积砼的选材及配合比的控制，在大体积砼结构中加入外加剂，尽量减少水泥和水的用量，以减少水化热现象引起的收缩变形。普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大；矿渣水泥相比普通水泥的热度低，但是它的干缩和渗水现象严重，而且后期会产生硬度收缩；火山灰水泥在后期的收缩程度较大，而且经济代价较大。通过平衡选择，一般粉煤灰水泥，可降低裂缝出现的频率，在一定程度上降低了水灰比以及水灰量，有效控制了水化热，同时对大体积砼起到补偿收缩的目的，有效防控了裂缝的产生，提高工程质量。
（2）加强对温度的控制。首先，为了控制由温差导致的裂缝，大体积砼的浇灌工作应选在一天中气温比较低的时间进行，优先选择水化热比较低的水泥，在确保大体积砼的强度等级前提下，使用一定的缓凝减水剂，以减少水泥的使用量，同时使水灰比降低，能够有效减少水化热；加入外掺料如粉煤灰不仅能代替部分水泥的功能、减少用水，还能够改善砼的可泵性。其次，要注意控制砼入模的温度，如通过向骨料洒水来减少太阳对砂石料的直接照射；通过加冰块来冷却材料。在浇筑时，应采取分层的方法，能够更好的控制浇筑的厚度及进度，有利于散热，同时浇筑的温度也要格外关注，例如在浇筑大体积素混凝土时加入适量的毛石，能够吸收大量的热能，并且节约大体积砼的原材料，但是要注意在浇灌过程中，应严格控制毛石块的体积不超过总体积的25%.
（3）通过在浇筑混凝土的模具。内敷设一定数量的细钢管为导管，在施工浇筑时及养护期作为散热管道，在導管中循环冷水，带走大量的水化热，是一种很好的降温措施。
（4）注重养护工作。加强对砼结构完工后的养护，主要是严格监控其温度，以避免出现过大温差而导致裂缝。一般大体积砼的底板浇筑应控制在5月份之前完工，以避开炎热天气以及太阳的暴晒。在养护方面，当浇筑工作完成后，派3—4个人进行专门养护工作，做到轮班值守。为了确保已经浇筑好的砼表面热度不至过快散去，可选择在大体积砼的表面铺盖草袋，并在草袋的上面再盖一层尼龙薄膜，这样可以有效保证砼的表面湿润，使其降温速度降慢。由于初期的养护工作十分重要，能为后期投入使用时避免裂缝现象提供较好的保障，以减少不必要的麻烦，所以不能怠慢，并应将养护期延长至15天。
6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，优化混凝土的供应，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强大体积混凝土养护，就可以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。
关键词：大体积混凝土；施工技术；施工方法；质量
Abstract: This paper described mass concrete construction technology from the aspects of reasonable choice of construction materials, optimization of concrete mix, optimize the supply of concrete, using scientific methods of construction and strengthening of concrete curing, in order to reduce the concrete temperature stress and the concrete itself tensile properties purpose.Key words: mass concrete; construction technology; construction method; quality
中图分类号：TV544+.91 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02
近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。但在建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故也时有发生合理选择施工材料，优化混凝上配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。
1施工材料的选择
（1）水泥的选择。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求，一般采用低热矿渣水泥，中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土，除抗裂性能外，还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小，因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时，应采用抗硫酸盐水泥。
（2）骨料的选择。选用结构致密，并有足够强度的优良骨料，特别是粗骨料，具体应符合有关的标准、规范和规程。除此之外，还应注意以下问题：①骨料要求表面洁净，不含杂质。②砂子采用中砂，石子采用大粒径的卵石或碎石。③砂子含泥量不得超过3%，石子含泥量不得超过1%。④粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥，不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作，而且对降低混凝土的水化热有益。在混凝土工程中，掺人粉煤灰时应满足：选用细度合格、质地优良的粉煤灰；粉煤灰的掺量一般以15％～20％为宜。
2混凝土配合比的确定与优化
通过试验室进行多种配合比的试验和研究，选用最佳配合比作为混凝土的施工配合比，最佳配合比应满足以下要求： 混凝土的初凝时间不少于6小时；混凝土的砂率控制在35—40%；混凝土中的最大氯离子含量为0.06%；混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3；水泥中铝酸三钙含量<8%。
3优化混凝土的供应
大体积混凝土由商品混凝土搅拌站供应，混凝土原材料计量要准确，以保证配合比的准确性。
（1）计量。要求使用检定过的计量器具，保证计量正确。每工作班正式称量前，要求对计量设备进行零点校核。
（2）拌制。控制原材料投入搅拌机顺序，不得采用“外掺”、“后掺”等作法。混凝土必须严格控制拌制时间，驻站工程师每一班抽测2次。搅拌完成后装入运输车时，即要求每车测定坍落度，同时观察混凝土的和易性、不得存在离析、分层等现象，坍落度不符合要求的混凝土不能出站。
（3）运输。根据路线的比短、交通的状况，随时增减车辆，保证混凝土的正常供应，连续浇注，避免因混凝土供应不上而出现冷缝。混凝土运输时间在任何情况下不得大于180min，对到达浇筑点超过210min的混凝土不得使用。混凝土运输车离开搅拌站后不得掺加任何材料，包括水、外加剂等。混凝土坍落度在运输过程中损失超过40mm或混凝土到达浇筑点温度大于25℃，不得浇筑到作业面。要求从每个搅拌站每隔一段时间就派出一辆混凝土罐车，保证混凝土供应的均衡性。因大体积混凝土方量较大，要求搅拌站派管理人员进驻现场指挥、联络、协调，发现问题及时解决。
4大体积砼的施工方法
（1）分块浇筑法。为了尽量避免大体积砼内外的温差问题，在进行施工过程中宜采取分块浇筑法。分块浇筑法又可以分为水平分段浇筑与竖向分层浇筑两种方式，其中分层浇筑又可分为全面分层、分段分层及斜面分层三种方式。在竣工时间较充足的情况下，可以将大体积砼的结构采取分层多次浇筑，各施工层之间的结合均按照施工缝来处理，也就是薄层浇筑技术，这种技术能充分散发砼内的水化热。在施工过程中，应注意每道程序的间歇时间，如果间歇的时间太长，会影响竣工，同时也会使原来的砼对新浇筑砼产生约束力，进而会在上下层砼结合面产生难以发现的裂缝；如果间歇的时间过段，则可能正处在下层砼的升温阶段，表面温度高，再覆盖上层砼，就不利于下层砼的散热，也可能造成上层砼的沉降问题，提高裂缝的可能性。
（2）二次振捣技术。二次振捣技术，对提高砼的抗裂性具有重要作用，大量的施工实践表明，对已经完成浇筑但尚未凝固的砼加强二次振捣工作，能有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等，以此提高钢筋与砼之间的凝聚力，避免由于砼沉降而产生裂缝，并能以此降低砼内微裂的现象，提高砼的密实度，并增强砼的抗压强度约10％一20％，有效防止裂缝产生。
（3）优化大体积砼的搅拌。在传统的大体积砼搅拌过程中，水分会与湿润的石子表面直接接触，在砼逐渐成形或静置的过程中，水就会向水泥砂浆和石子的界面集中，最终在石子表面形成水膜层。在砼已经硬化后，由于存在水膜层，就会造成界面的过度层趋向疏松多孔化，减弱了硬化水泥砂浆和石子之间的粘结性，进而成为砼结构中最薄弱的环节，对砼的抗压力及其他物理学性能造成不良影响。改进大体积砼的搅拌方式，能有效提高砼的极限拉伸力，避免砼结构的收缩。为了进一步保障砼的质量，可以通过二次投料的砂浆裹石或者净浆裹石等搅拌技术，既能防止水分过于向石子及水泥砂浆界面集中，又能保障硬化后的界面过度层更密集，并提高约10％的砼结构强度，提高其极限抗拉值与抗拉强度。
5提高大体积砼施工质量的途径
（1）提高对原材料的控制。由于在大体积砼结构中涉及的配筋较密且多，因此为了确保砼的紧密填充，应加强石子中最大粒径及其粗细集料级配，如果石子的粒径过大，石子就可能卡在钢筋中，而砂浆的收缩度大于砼的收缩度，拆模后就很可能在钢筋下方造成裂缝。另外，应严格控制砂石料的含泥量，若超过规定，会降低大体积砼的抗拉力并增加砼的收缩力，这种情况下就极易产生裂缝，影响工程质量。
另外，在大体积砼的施工过程中，对水泥的选择也十分重要。不同品牌、类型的水泥其组织各不相同，因此配置出的砼的性能也不尽相同，一般大体积砼工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于砼内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积砼的选材及配合比的控制，在大体积砼结构中加入外加剂，尽量减少水泥和水的用量，以减少水化热现象引起的收缩变形。普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大；矿渣水泥相比普通水泥的热度低，但是它的干缩和渗水现象严重，而且后期会产生硬度收缩；火山灰水泥在后期的收缩程度较大，而且经济代价较大。通过平衡选择，一般粉煤灰水泥，可降低裂缝出现的频率，在一定程度上降低了水灰比以及水灰量，有效控制了水化热，同时对大体积砼起到补偿收缩的目的，有效防控了裂缝的产生，提高工程质量。
（2）加强对温度的控制。首先，为了控制由温差导致的裂缝，大体积砼的浇灌工作应选在一天中气温比较低的时间进行，优先选择水化热比较低的水泥，在确保大体积砼的强度等级前提下，使用一定的缓凝减水剂，以减少水泥的使用量，同时使水灰比降低，能够有效减少水化热；加入外掺料如粉煤灰不仅能代替部分水泥的功能、减少用水，还能够改善砼的可泵性。其次，要注意控制砼入模的温度，如通过向骨料洒水来减少太阳对砂石料的直接照射；通过加冰块来冷却材料。在浇筑时，应采取分层的方法，能够更好的控制浇筑的厚度及进度，有利于散热，同时浇筑的温度也要格外关注，例如在浇筑大体积素混凝土时加入适量的毛石，能够吸收大量的热能，并且节约大体积砼的原材料，但是要注意在浇灌过程中，应严格控制毛石块的体积不超过总体积的25%.
（3）通过在浇筑混凝土的模具。内敷设一定数量的细钢管为导管，在施工浇筑时及养护期作为散热管道，在導管中循环冷水，带走大量的水化热，是一种很好的降温措施。
（4）注重养护工作。加强对砼结构完工后的养护，主要是严格监控其温度，以避免出现过大温差而导致裂缝。一般大体积砼的底板浇筑应控制在5月份之前完工，以避开炎热天气以及太阳的暴晒。在养护方面，当浇筑工作完成后，派3—4个人进行专门养护工作，做到轮班值守。为了确保已经浇筑好的砼表面热度不至过快散去，可选择在大体积砼的表面铺盖草袋，并在草袋的上面再盖一层尼龙薄膜，这样可以有效保证砼的表面湿润，使其降温速度降慢。由于初期的养护工作十分重要，能为后期投入使用时避免裂缝现象提供较好的保障，以减少不必要的麻烦，所以不能怠慢，并应将养护期延长至15天。
6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，优化混凝土的供应，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强大体积混凝土养护，就可以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。