1、1试论当前大体积混凝土的质量控制摘要：大体积混凝土的质量控制是当前工程建设中质量控制的一个重点，也是一个难点。大体积混凝土的质量通病通常有：泌水现象、干燥收缩裂缝、温度裂缝、施工冷缝几种类型。其施工质量控制的关键在于配合比设计控制、原材料质量控制、施工过程质量控制以及温度控制等几方面。 关键词：大体积混凝土；质量控制；裂缝 Abstract: mass concrete quality control is the current engineering construction quality control of a key, is also a difficult point. Of m
2、ass concrete quality problems usually have: secrete water, dry shrinkage crack, phenomenon temperature crack, the construction cold seam several types. Its construction quality control key lies in the mix design control, raw materials quality control, construction process quality control and tempera
3、ture control and so on several aspects. Keywords: mass concrete; Quality control; crack 中图分类号：TV544+.91 献标识码：A 文章编号： 0 引言 近年来，国内工程建设中混凝土工程的体量日渐增大。大量的工程实践调查发现，大体积混凝土以其结构厚、体形大、钢筋密、混凝土方2量大、工程条件复杂和施工技术要求高等特点在工程中得到了广泛的应用。但与此同时，因大体积混凝土水化热引起的工程事故时有发生，这不仅给工程质量造成了严重的影响，也造成了单位的经济损失。大体积混凝土经常出现的问题是混凝土的裂缝。为确保大体积
4、混凝土施工质量，除要满足强度等级、抗渗要求外，还要严格控制混凝土在硬化过程中水化热引起的内外温差，防止因温度应力而使混凝土产生裂缝。 1、大体积混凝土特点 由于大体积混凝土水化热大、收缩量大和散热条件的限制,使混凝土在硬化初期中心产生很高的温度,而混凝土表面受气温影响而相对温度较低。另外,大部分的大体积混凝土均为地下结构；当结构冷却时,受地基的约束较大,不能自由收缩,在结构中产生拉应力。因此,与普通混凝土相比,大体积混凝土具有特殊的特点。 1.1 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,由此导致工程条件复杂多样。 1.2 对裂缝的控制要求高 大体积混凝土多用于挡墙、坝体
5、、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。 1.3 大体积混凝土尺寸厚大 水泥水化热散发困难,使得混凝土浇筑后温度升高幅度大(最高可达80以上),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3的温度收缩。大体积混凝土中配筋量一般相对又较小,容易在后期降温阶段,因为温度收缩过大过快而使混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。 2、大体积混凝土的质量通病及其原因 1）泌水
6、现象：混凝土分层分段浇筑时，由于施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低; 2）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。此时，收缩变形导致的收缩应力若大于混凝土的抗拉强度，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力; 3）温度裂缝：水泥水化过程中产生大量的热量，从而使混凝土内部温度升高。如没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的 3d5d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当
7、这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝; 4）施工冷缝：因大体积混凝土的浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电、停水及其它恶劣气候条件等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。3、优选原材料 431 水泥 如果浇筑大体积混凝土用水化热较高的水泥，混凝土内外温差会非常大，从而极易引起温度应力裂缝，所以大体积混凝土工程应尽量选用早期水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用低水化热、中水化热的混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。 32 掺加粉煤灰 为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉
8、煤灰代替，掺人粉煤灰主要有以下作用：1)由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，能够与水泥的水化产物进行二次反应，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；2)由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀，相应收缩值也减少。 粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。 33 骨料 粗骨料：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，每立方米用的水泥砂浆量和水泥用量就越少，水化热随之降低，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
9、的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝减少；另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，5收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用干净的中粗砂。 34 掺入外加荆 掺入外加剂后能减少混凝土收缩开裂的机会，外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响：1)减水剂。减水剂的主要作用是改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。2)缓凝剂。缓凝剂的作用：a延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的几率；b改善和易性，减
10、少运输过程中的坍落度损失。3)引气剂。引气剂在混凝土中的应用对改善混凝土的和易性、可泵性，提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响，在 GB 8076-1977 中规定，掺有外加剂的混凝土，28 d 的收缩比不得大于 135，即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于 35。 4、精心设计混凝土配合比 对混凝土配合比设计的主要要求是：既要保证设计强度，又要大幅度降低水化热；既要使混凝土具有良好的和易性，又要降低水泥和水的用量。所以，施工中应选择合适水泥，减少水泥用量，掺外加剂，控制水灰比。根据设计要求，混凝
11、土中掺加水泥用量 4的复合液，具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂四种外加剂的功能，溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少 20左右，水灰比可控制在 0.55 以下，6初凝延长到 5h 左右。严格控制骨料级配和含泥量，选用 l0mm40mm 连续级配碎石，优化混凝土施工配合比，根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求，经试配优选。 5、采用合理的施工方法 51 混凝土的拌制 1)在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机坍落度。2)要尽量降低混凝土拌合物出机温度，拌合物町采取以下两种降温措施：a送冷风对拌合物进行冷却；b加冰拌和，一般使新拌混凝土的温度控制在 6左右
12、。 52 混凝土浇筑、拆模 1)混凝土浇筑过程质量控制。浇筑过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致，以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠 12 为宜，浇筑完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇筑混凝土要求分层浇筑，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密，避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。分层浇筑一般有三种方法，即全面分层法、分段分层法和斜面分层法。待第一层完全浇筑完毕后，才回头浇筑第二层，如此按层逐次连续浇筑，直到完工，即为全面分层浇筑法。分段分层浇筑法是分段逐次连续分层浇筑的，即从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他
13、各层。斜面分层浇筑法的原则与平面分层浇筑法基本一致，混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。斜面的角度视混凝土的坍落度而定，一般要小于 45。 ，每层厚度不大于振动棒的有效振捣深度。此浇筑方法适7用于结构的长度远远超 过厚度的情况。2)降低混凝土内外部温度差。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇筑，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇筑尽量安排在夜间进行。在混凝土内部预埋冷却水管，通往循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。当大体积平面尺寸过大时，可以适当设置后浇带，以减小温度应力，同时有利于散热，降低混凝土内部温度。3)混凝土拆模时间控制。混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的
14、75以上，混凝土中心与表面最低温度控制在 25以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过 9以上允许拆模。6、大体积混凝土的隔热养护 61 表面隔热保护 大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇筑初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，混凝土表面收缩受内部约束产生拉应力，这种拉应力通常很小，不致于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生所以在混凝土拆模后，特别是低温季节，在拆模后立即采
15、取表面保护，防止表面降温过大引起裂缝。另外，当日平均气温在 2 d3 d 内连续下降大于 6 128时，28 d 龄期内混凝土必须进行表面保护。 62 养护 8控制大体积混凝土的施工质量，养护是十分关键的，一般在浇筑完毕后 12 h18 h 开始养护，连续养护时间不少于 28 d，养护工作不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温差太大引起的混凝土开裂。 7、结语 在大体积混凝土施工过程中，原材料的选用、混凝土配比的确定、合理的施工方法以及后期的养护工作对大体积混凝土的最终质量有着重要影响。有些施工单位往往忽视了这些工作，造成混凝土表面出现裂缝，甚至部分裂缝延展成为贯穿性通缝，这给大体积混凝土带来极大的质量隐患。因此，在大体积混凝土的施工过程中，应该加强各项控制措施，采取相应手段确保施工质量。建筑工程质量受到施工过程中各个环节的影响，整个施工阶段的工作要求各方人员积极配合，认真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制，针对质量影响因素，采取控制措施，特别是施工管理人员的质量控制意识不能松懈，要不断提高自身的综合素质以适应不断变化的建筑市场。
