1、1浅谈大体积混凝土冬季施工技术摘要: 随着经济和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。文章以沈阳裕景中心（一期 A）5#、11#楼大体积混凝土基础筏板施工项目为例，阐述了在冬季开展大体积混凝土筏板基础施工时，如何从原材料选择、温度控制及施工组织等方面对大体积混凝土温度裂缝进行控制。 关键词：大体积混凝土，冬季施工 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 1 引言 大体积混凝土是指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于 l m 的大体量混凝土。近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土的应用越来越普遍。但由于大体积混凝土具有结构厚实、混凝土量大、工程条件复杂(一般都是地下
2、现浇钢筋混凝土结构)，施工技术要求高、水泥水化热较大(预计超过 25 ),且在冬季时施工，由于大气温度较低，加大了大体积砼内外的温差，容易形成大体积混凝土裂缝。因此，如何通过控制砼内外温差来预防砼裂缝的出现，成为在冬季开展大体积混凝土施工要解决的主要问题。 2 工程概况 沈阳裕景中心项目工程采用筏板基础，底板厚度分别为 4.5m 和3.5m，局部最深处为 8.6m，混凝土设计强度等级为 C40，总浇筑量为222300m3，为大体积混凝土。混凝土浇筑时间为 2010 年 12 月 24 日2010年 12 月 30 日，当时气温为-10-20。因此，控制温度收缩裂缝和防止混凝土冻害是本工程筏板基
3、础施工的主要技术难点。 3 大体积混凝土技术要求 (1)设计强度等级 C40，抗渗等级 P8。 (2)施工季节为 2010 年 12 月份，筏板厚 4.5 m，最大厚度 8.6m。大气温度在-15左右，入模温度大于 5 摄氏度，混凝土内部与表面温差控制在 25以内。 (3)要求从商品砼厂运至施工现场(拌和物坍落度为 160mm180mm 之间)，满足泵送要求。 (4)凝结时间：本筏板面积为 65*65 m，在满足砼初凝前覆盖已浇筑砼要求的情况下，考虑初凝时间应大于 8 小时，终凝时间小于 12 小时。 (5)筏板要求具有良好的整体性，防止贯穿性裂缝产生，同时尽量减少浅层裂缝的出现。 4 本工程
4、施工特点 (1)砼强度等级较高，水泥用量较多，水化热高，升温大。 (2)冬期施工，大气温度较低(约-15左右)，砼内外温差较大，易产生温差裂缝。 5 大体积混凝土的供应 为了控制混凝土温升，常从选用中低热水泥，粗细骨料选择、掺加外加剂方面着手。 （1）水泥选择 3按常规施工方法估算，水泥水化热引起混凝土内部最高温度可达到6O以上。为此，在材料选用上应选用水化热较低的水泥，以及尽量降低单位水泥用量(每减少 10 kg 水泥，降低温度 1)。本工程选用普通硅酸盐强度等级为 42.5 水泥。 （2）骨料选择 选用大粒径骨料可减少用水量，这样会相应减少混凝土的收缩和沁水现象，同时也可减少水泥用量，降低
5、水化热。 本工程筏板混凝土粗骨料选用 525mm 的碎石，针片状颗粒含量不大于 15%，含泥量不大于 1.0%，泥块含量不大于 0.5%。砂选用水洗中砂，含泥量按重量计2.5%，泥块含泥量按重量计1.0%，细度模数不应小于 2.6。 （3）配合比及外加剂要求 本工程在混凝土级配中采用双掺技术，即在混凝土内掺加一定量的级磨细粉煤灰和减水剂，粉煤灰可代替部分水泥，减少水泥用量，同时也可代替部分砂子而增加混凝土的和易性和保水性，从而提高混凝土的可泵性。掺入高效泵送减水剂，混凝土和易性有明显的改善，同时减少了拌和水及相应的水泥，从而降低了水化热。 同时，掺入单丝聚丙烯纤维防止开裂，掺量为 1kg/m；
6、根据砼浇筑前气温预报情况，拟在第 1 次砼内掺 F10 防冻剂、第 2 次砼内掺 F20防冻剂；北极熊 CSA 抗裂防水剂按要求，控制限制膨胀率2.510-4、限制干缩率 1.510-4。 6 砼现场组织及浇筑 4（1） 混凝土的浇筑 混凝土的浇筑采用“平面分条，斜面分层，薄层浇筑，循序退打，一次到顶”的方式，将平面分作南北两个区域、一台汽车泵负责一个区域布料、整体从西到东进行砼浇筑，斜面分层厚度 50cm、混凝土自然流淌，保证混凝土温度均匀上升；每层混凝土初凝前都确保被上层混凝土覆盖，保证上下层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间，避免施出现裂缝；当层间间隔时间超过混凝土初凝时间时，层面应按施工缝处
7、理。 （2）混凝土的振捣 混凝土的振捣宜采用二次振捣工艺，以排除混凝土因泌水在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，减小凝土内部微裂，增加混凝土的密实度，确保振捣覆盖整个坡面。在振捣过程巾，要保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振。一般情况下，震动器在每一插点的振动延续时间，以混凝土上表面水平并出现水泥浆及不再现气泡、不再明显沉落为度；振捣棒移动的间距以 400 mm 左右为宜；振捣棒应插入下层混凝土中的深度50 mm，以消除两层间的接缝；振捣棒要垂直插入，快插慢拔。 （3）大体积混凝土浇筑时泌水较多，根据浇筑方向，泌水分别向基坑东北角、东南角赶浆。用 4 台小型吸
8、水高压泵、4 台自吸泵将混凝土泌水吸出，排至基坑上西南角围堰以内。以提高混凝土密实性及抗裂性能，减少表而裂缝。 （4） 表面处理 按标高控制线，用长刮尺刮平，在混凝土浇筑 23h 后，用平板振5捣器反复数遍振捣压实，用木抹子搓平，等混凝土收水后，终凝前再第二次用木楔反复抹平压实，以防出现收缩裂缝。 7 混凝土温度控制、监测与养护 为了有效的控制有害裂缝的出现和发展，可以从控制混凝土水化升温、延缓降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件等方面综合考虑，结合实际采取措施。 （1）混凝土保温 商砼供应方在后台建有大型暖室，暖室大门装备有热风幕，地面安装地热排管，用热水搅拌混凝
9、土，保证混凝土出罐温度为 810，人模温度为 68。 （2）优化配合比、降低水化热 在配合比设计中掺加混凝土膨胀剂，根据掺加膨胀剂混凝土补偿收缩原理，利用自身的补偿收缩减小大体积混凝土体积收缩的影响，以降低混凝土开裂的可能性，同时以满足大体积混凝土的抗渗要求。 （3）混凝土的养护。温控及测温 在混凝土浇筑完毕后的 12 d，由于水化热的作用，混凝土处在升温阶段。在初凝阶段，紧贴混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，以此来封闭混凝上中多余的拌和水，实现混凝土的自养护。由于本工程地区气温较低，冬季最低气温可达-20以下，采用“一层塑料薄膜+伴热电缆（间距 300）+2 层草垫子+彩条布”形成保温体系，同时覆
10、盖厚度应根据混凝土测温结果随时调整，在保证混凝土内外最大温差不超过 25 的前提下，尽量减少覆盖厚度，切实把握好保温与散热的矛盾关系。 6混凝土温度监测就是在混凝土中埋入测温仪器，测量混凝土不同部位温度变化过程，检验不同时期的温度特性，以检查混凝土块体温度是否满足温控标准。埋设位置可分为底部、中部、顶部，即混凝土上表面、混凝土中心(1/2 厚度处)、距混凝土底面 20 cm 厚度处的温度，根据筏板的深度可增加埋设数量。测量数据如下： 表 1 大体积混凝土测温记录统计表 注：混凝土内外最大温差为 23 ，符合国家有关规范标准的要求。因大气温度较低，混凝土浇筑完成后应及时覆盖，以提高混凝土表面温度
11、。混凝土浇筑完成后，第 1 天升温最快，升温达到 3040，在第5 天达到峰值，峰值温度持续 3 天左右，然后缓慢降温。 8 总结 通过对达到龄期的试块进行强度检验，达到了设计要求。并组织设计、业主和监理对砼外观、几何尺寸进行检查，均达到规范要求。实践证明，该工程大体积混凝土筏板基础施工所采取的各项措施是有效的。 (1)对混凝土内部测温，可直观了解混凝土内部温度变化，有利于调整混凝土养护方案，控制混凝土的内外温差满足国家有关规范标准的要求； (2)施工中采用混凝土表面覆盖“塑料薄膜+伴热电缆（间距 300）+2层草垫子+彩条布”形成保温体系及控制入模温度措施，防止了过大温差7的产生。 (3)施工采用掺和料，如粉煤灰、减水剂等，有效地降低了水化热，同时在砼中掺入单丝聚丙烯纤维，这对于保证混凝土的质量及控制温度裂缝是有利的，成为大体积混凝土冬季施工时控制裂缝产生的有利控制措施。 作者简介：詹俊卿，男，1987 年，黑龙江七台河人，邮箱： 陆波，男，1972 年，河南洛阳人，邮箱：878013580 参考文献：1韦健 大体积混凝土冬期施工技术 建筑工程，2010(8) 2吕浩大体积混凝土冬期施工技术探讨陕西建筑与建材，2004(6) 3严佩新 浅议大体积混凝土冬季施工 山西建筑，2006（3）
