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摘要：根据多年的大体积混凝土浇筑的经验，本文对大体积混凝土的特点和施工过程中需重视的主要问题进行了总结探讨，以飨各位同仁参考。
关键词：大体积混凝土 结构表面系数 裂缝 保温
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着改革开放的深入，我国建筑业在不断的高速发展, 高层楼房基础、特殊桥梁基础、整跨浇注箱梁、水利大坝等大体积混凝土设计应用越来越广泛,本文对大体积混凝土施工特点及施工过程中应注意的问题进行了总结。
一、 大体积混凝土概述
现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。何为大体积混凝土，目前国内对于大体积混凝土的定义还不明确。但多数还是以混凝土结构物实体最小尺寸直观地来判断，以前习惯这个最小尺寸等于或大于80cm，现在越来越多用1m来判断，另一种根据它的表面系数是否小于15来判断，混凝土结构表面系数用M表示，单位为1/m，M=F/V,F为构件的冷却面面积（外露可散热的表面面积），V为构件的体积。在施工过程中由于大体积混凝土结构比较厚、体积大、钢筋密，在一次浇筑时量大、施工时间也比较长，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，受环境的影响也非常大。因此对施工工艺要求较高。
二、大体积混凝土的基本特点
1 工程条件复杂。大体积混凝土结构物或者构件体积庞大、混凝土用量大，正常都在地下、水下环境，施工条件复杂多样。
2裂缝的控制要求高。大体积混凝土多用于坝体、基础等，对构件的要求除了一般的强度、刚度、稳定性等之外，还有整体性、防水性、抗渗性、耐久性等诸多要求。所以在大体积混凝土质量控制中，混凝土裂缝的控制成为问题的关键。
3 大体积混凝土尺寸厚大，结构表面系数小，水泥水化热散发困难，使得混凝土浇筑后内部温度升高幅度大，出现可观的膨胀量，到了后期降温阶段，又会出现相应的可观的温度收缩。大体积混凝土中配筋量一般相对又较少，容易在后期降温阶段，因为温度收缩过大过快而使馄凝土中出现严重的贯穿性裂缝，严重降低大体积混凝土的整体性、抗渗能力等。因此，在某种程度上，对大体积混凝土质量的控制就是对混凝土温度裂缝的控制。
三、 大体积混凝土施工的主要问题
1 泌水现象
由于混凝土使用分层分段浇筑技术，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。
2 温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝士的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
3 干燥收缩裂缝
混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结果的耐久性和承载能力。
4 施工冷缝
大体积混凝土施因其工程量大，浇筑过程中的时间长，有时会由于不能够连续浇筑超过水泥的初凝期从而会导致内在冷缝的产生。
四、大体积混凝土施工技术的应用
大體积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的，其主要原因是温度应力引起的应变造成的。要想克服大体积混凝土的裂缝等质量问题的产生应进行综合治理。
1 大体积混凝土的设计构造要求
（1 ）大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外，宜符合下列要求：①混凝土设计强度等级宜在 C25 — C40 的范围内；②配置承受温度应力及控制温度裂缝开展的构造钢筋；③设计中应尽可能减少大体积混凝土外部约束；④设计单位提出温度场和应变的相关测试要求；⑤大块式基础及其他筏式、箱体基础不宜设置永久变形缝及竖向施工缝；⑥大体积混凝土应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求设置水平施工缝。
（2 ）混凝土配合比设计要科学，应进行水化热、泌水率、可泵性等试验，推迟因水化而温度过快升高以利于大体积混凝土裂缝的控制，条件允许可进行试泵送，确定粗细骨料（砂率）、水胶比、入模温度等。一般情况下大体积混凝土采用60天或90天强度作为指标，并以此指标来进行配合比设计。配合比设计中坍落度不低于160 mm ；掺水量宜小于175kg/m³；活性材料掺量相对胶凝材料粉煤灰不宜超过40%、矿渣不宜超过50%；水胶比不大于0.55；砂率控制在38%-42%；泌水量小于10L/ m³。
大体积混凝土工程施工前，应验算浇筑体的温度、温度应力及收缩应力，确定施工阶段升温峰值，内外温差及降温速率的控制指标，制定温控的技术措施。一般情况下，混凝土入模温度绝热温升值最大值不超过 45 ℃，内外温差不超过25℃，降温速率为2.0℃/d。
（3 ）大体积混凝土施工前，应掌握近期气象情况（如高温、寒潮等）。在冬期施工时，应制定相应措施。
2 混凝土的浇筑
（1 ）混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得随意留施工缝，并符合下列规定：①混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定。当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于 6 0 0 m m。当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于 4 0 0 m m 。②分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理。对于工程量较大、浇筑面积也大、一次连续浇筑层厚度不大（一般不超过 3 m ），且浇筑能力不足时的混凝土工程，宜采用推移式连续浇筑法。
（2 ）大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时，水平施工缝的处理应符合下列规定：①清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，并均匀的露出粗骨料。②在上层混凝土浇筑前，应用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有积水。③对非泵送及低流动度混凝土，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施。
（3 ）混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求，并应符合下列规定：①当炎热季节浇筑大体积混凝土时，混凝土搅拌场（站）宜对砂、石骨料采取遮阳或降温措施。②当采用自备搅拌站时，搅拌站应尽量靠近混凝土浇筑地点，以缩短水平运输距离。③当采用泵送混凝土施工时，混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车。混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
（4 ）在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。在大体积混凝土浇筑过程中，由于混凝土表面泌水现象普遍存在，为保证混凝土的浇筑质量，要及时清除混凝土表面泌水。因为泵送混凝土的水灰比一般比较大，泌水现象也比较严重，不及时清除，将会降低结构的混凝土质量。
3 混凝土的养护
（1 ）在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温、保湿养护，并应符合下列规定：①保温养护措施，应使混凝上浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求。②保温养护的持续时间，应根据温度应力加以控制、确定，当内外温差小于20℃可逐步分层拆除保温覆盖层的拆除。③保湿养护过程中，应保持混凝土表面的湿润，一般情况下保湿养护不得少于14天。
（2）混凝土浇筑后 4～6 小时内可能在表面上出现塑性裂缝，可采取二次压光或二次浇灌层处理。
（3 ）塑料薄膜、草袋锯末等可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风保温棚，必要时可引入外热源升温。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。
（4 ）在大体积混凝土施工时，可因地制宜地采用保温性能好而又便宜的材料用作大体积混凝土的保温养护材料。
五、结论
综上所述，在进行大体积混凝土的施工时，应严格编制大体积混凝土专项施工技术，严格控制混凝土原材料质量及配合比，组织好混凝土浇筑顺序，严格做好大体积混凝土的保温及保湿养护工作严格，认真做好温度测量工作，做好应急预案，只有这样才可以使大体积混凝土的施工顺利进行，做出高品质的工程。
关键词：大体积混凝土 结构表面系数 裂缝 保温
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着改革开放的深入，我国建筑业在不断的高速发展, 高层楼房基础、特殊桥梁基础、整跨浇注箱梁、水利大坝等大体积混凝土设计应用越来越广泛,本文对大体积混凝土施工特点及施工过程中应注意的问题进行了总结。
一、 大体积混凝土概述
现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。何为大体积混凝土，目前国内对于大体积混凝土的定义还不明确。但多数还是以混凝土结构物实体最小尺寸直观地来判断，以前习惯这个最小尺寸等于或大于80cm，现在越来越多用1m来判断，另一种根据它的表面系数是否小于15来判断，混凝土结构表面系数用M表示，单位为1/m，M=F/V,F为构件的冷却面面积（外露可散热的表面面积），V为构件的体积。在施工过程中由于大体积混凝土结构比较厚、体积大、钢筋密，在一次浇筑时量大、施工时间也比较长，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，受环境的影响也非常大。因此对施工工艺要求较高。
二、大体积混凝土的基本特点
1 工程条件复杂。大体积混凝土结构物或者构件体积庞大、混凝土用量大，正常都在地下、水下环境，施工条件复杂多样。
2裂缝的控制要求高。大体积混凝土多用于坝体、基础等，对构件的要求除了一般的强度、刚度、稳定性等之外，还有整体性、防水性、抗渗性、耐久性等诸多要求。所以在大体积混凝土质量控制中，混凝土裂缝的控制成为问题的关键。
3 大体积混凝土尺寸厚大，结构表面系数小，水泥水化热散发困难，使得混凝土浇筑后内部温度升高幅度大，出现可观的膨胀量，到了后期降温阶段，又会出现相应的可观的温度收缩。大体积混凝土中配筋量一般相对又较少，容易在后期降温阶段，因为温度收缩过大过快而使馄凝土中出现严重的贯穿性裂缝，严重降低大体积混凝土的整体性、抗渗能力等。因此，在某种程度上，对大体积混凝土质量的控制就是对混凝土温度裂缝的控制。
三、 大体积混凝土施工的主要问题
1 泌水现象
由于混凝土使用分层分段浇筑技术，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。
2 温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝士的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
3 干燥收缩裂缝
混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结果的耐久性和承载能力。
4 施工冷缝
大体积混凝土施因其工程量大，浇筑过程中的时间长，有时会由于不能够连续浇筑超过水泥的初凝期从而会导致内在冷缝的产生。
四、大体积混凝土施工技术的应用
大體积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的，其主要原因是温度应力引起的应变造成的。要想克服大体积混凝土的裂缝等质量问题的产生应进行综合治理。
1 大体积混凝土的设计构造要求
（1 ）大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外，宜符合下列要求：①混凝土设计强度等级宜在 C25 — C40 的范围内；②配置承受温度应力及控制温度裂缝开展的构造钢筋；③设计中应尽可能减少大体积混凝土外部约束；④设计单位提出温度场和应变的相关测试要求；⑤大块式基础及其他筏式、箱体基础不宜设置永久变形缝及竖向施工缝；⑥大体积混凝土应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求设置水平施工缝。
（2 ）混凝土配合比设计要科学，应进行水化热、泌水率、可泵性等试验，推迟因水化而温度过快升高以利于大体积混凝土裂缝的控制，条件允许可进行试泵送，确定粗细骨料（砂率）、水胶比、入模温度等。一般情况下大体积混凝土采用60天或90天强度作为指标，并以此指标来进行配合比设计。配合比设计中坍落度不低于160 mm ；掺水量宜小于175kg/m³；活性材料掺量相对胶凝材料粉煤灰不宜超过40%、矿渣不宜超过50%；水胶比不大于0.55；砂率控制在38%-42%；泌水量小于10L/ m³。
大体积混凝土工程施工前，应验算浇筑体的温度、温度应力及收缩应力，确定施工阶段升温峰值，内外温差及降温速率的控制指标，制定温控的技术措施。一般情况下，混凝土入模温度绝热温升值最大值不超过 45 ℃，内外温差不超过25℃，降温速率为2.0℃/d。
（3 ）大体积混凝土施工前，应掌握近期气象情况（如高温、寒潮等）。在冬期施工时，应制定相应措施。
2 混凝土的浇筑
（1 ）混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑，不得随意留施工缝，并符合下列规定：①混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定。当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于 6 0 0 m m。当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于 4 0 0 m m 。②分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理。对于工程量较大、浇筑面积也大、一次连续浇筑层厚度不大（一般不超过 3 m ），且浇筑能力不足时的混凝土工程，宜采用推移式连续浇筑法。
（2 ）大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时，水平施工缝的处理应符合下列规定：①清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，并均匀的露出粗骨料。②在上层混凝土浇筑前，应用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有积水。③对非泵送及低流动度混凝土，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施。
（3 ）混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求，并应符合下列规定：①当炎热季节浇筑大体积混凝土时，混凝土搅拌场（站）宜对砂、石骨料采取遮阳或降温措施。②当采用自备搅拌站时，搅拌站应尽量靠近混凝土浇筑地点，以缩短水平运输距离。③当采用泵送混凝土施工时，混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车。混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
（4 ）在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。在大体积混凝土浇筑过程中，由于混凝土表面泌水现象普遍存在，为保证混凝土的浇筑质量，要及时清除混凝土表面泌水。因为泵送混凝土的水灰比一般比较大，泌水现象也比较严重，不及时清除，将会降低结构的混凝土质量。
3 混凝土的养护
（1 ）在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温、保湿养护，并应符合下列规定：①保温养护措施，应使混凝上浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求。②保温养护的持续时间，应根据温度应力加以控制、确定，当内外温差小于20℃可逐步分层拆除保温覆盖层的拆除。③保湿养护过程中，应保持混凝土表面的湿润，一般情况下保湿养护不得少于14天。
（2）混凝土浇筑后 4～6 小时内可能在表面上出现塑性裂缝，可采取二次压光或二次浇灌层处理。
（3 ）塑料薄膜、草袋锯末等可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风保温棚，必要时可引入外热源升温。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。
（4 ）在大体积混凝土施工时，可因地制宜地采用保温性能好而又便宜的材料用作大体积混凝土的保温养护材料。
五、结论
综上所述，在进行大体积混凝土的施工时，应严格编制大体积混凝土专项施工技术，严格控制混凝土原材料质量及配合比，组织好混凝土浇筑顺序，严格做好大体积混凝土的保温及保湿养护工作严格，认真做好温度测量工作，做好应急预案，只有这样才可以使大体积混凝土的施工顺利进行，做出高品质的工程。