浅谈大体积混凝土施工技术及养护

　　摘要：本文介绍了大体积混凝土的概念及特点，重点探讨了大体积混凝土的施工技术，给出大体积混凝土施工中应注意的问题，进而分析了大体积混凝土的养护问题。对工程实际有一定的指导意义。

　　关键词：大体积混凝土;施工技术;养护

　　一、大体积混凝土的定义

　　什么是大体积混凝土?目前国内尚无一个明确的定义，国外的定义也不尽相同。日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACI)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。

　　从上述两国的定义可知：大体积混凝土不是由其绝对截面尺寸的大小决定的，而是由是否会产生水化热引起的温度收缩应力来定性的，但水化热的大小又与截面尺寸有关。

　　由于对大体积混凝土没有统一定义，以截面尺寸来简单判断是否是大体积混凝土的现象比较常见，给工程带来不同程度的损失。例如：有些工程虽然厚度达到80cm(或1m)，但也不属于大体积混凝土的范畴，业主却要求TRANBBS施工单位按大体积混凝土标准施工，造成不必要的浪费;有些工程虽然厚度未达到80cm(或1m)，但水化热却较大，施工单位却没有按大体积混凝土的TRANBBS技术标准施工，造成结构裂缝，结果采取种种措施加以补救，又造成额外费用。

　　另外，由于对大体积混凝土没有明确定义，某些书刊也滥用名称，例如出现：“超大体积混凝土”、“超厚大体积混凝土”、“特大体积混凝土”等不严格的名称。

　　二、大体积混凝土的特点

　　建筑大体积混凝土与一般混凝土的不同之处：其工程规模的大小、结构形式、受荷情况、混凝土特点、配筋构造等方面。建筑工程大体积混凝土多为现浇超静定结构混凝土，具有浇筑量大、结构厚大、工程条件复杂等特点，其设计强度、施工技术和质量要求比一般混凝土要高;单方混凝土水泥用量较大，由于水化热引起的混凝土内部温度也较高;由于结构断面内配筋较多，这就对连续性整体浇筑的要求比一般混凝土的要求高些;结构构筑物虽然受外界条件变化影响较小，多属于室内、地下或半地下，但对抗渗性能的要求较高。此外，在混凝土温度及温度应力的计算方法和采取的措施上，两者也有很多差异。除了必须具有足够的刚度、强度、稳定性以外，还应满足结构物的整体性和耐久性要求。因此，建筑工程大体积混凝土施工中的一个关键问题就是如何控制混凝土的温度变形和内外温差而造成的裂缝，从而提高混凝土的抗裂、抗渗和抗侵蚀的性能。

　　三、大体积混凝土的施工技术

　　大体积混凝土的施工技术包括：土方开挖、钢筋加工与安装、混凝土的拌制与输送、混凝上的浇筑与捣固、混凝土表面处理与养护、模板支拆、施工机械的选型与布置、劳动力的投入以及进度的控制等。

　　1. 拌制与输送

　　大体积混凝土结构厚大、浇筑量大，一般浇筑体积可达几千立方米至上万立方米， 因此在拌制时应尽可能的进行集中拌制，采用商品混凝土更好。为了降低水化热，配制混凝土时宜掺加适量的减水剂和沸石粉或粉煤灰，既改善了混凝土的和易性又减少了水泥的用量。当采用泵送混凝土时，可掺加泵送剂，但还是采用矿渣水泥来配制混凝土为宜，因为其发热量较低。

　　2. 浇筑与捣固

　　根据现场的具体情况和温度应力计算，首先确定是整浇还是分段浇筑。然后根据施工方案计算来确定混凝土运输工具、浇筑设备、劳动力数量和捣实机械等。混凝土从卸出到浇筑完毕的延续时间应该小于规范规定的值。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间应该小于规范规定值，当必须超过时则应留置施工缝。混凝上浇筑层的厚度应小于等于振捣棒作用部分长度的1.25倍。浇筑混凝土应连续进行，当必须进行间歇时，宜尽量缩短其间歇时间，并应将次层混凝土在前层混凝土凝结之前浇筑完毕。应合理分段分层进行混凝土的浇筑，使混凝土沿高度均匀上升，浇筑宜在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度应该低于28℃。

　　3.表面处理与养护

　　在大体积混凝土分段浇筑完毕后混凝土初凝之后终凝之前，应排除上表面的泌水，进行表面的抹压或二次振捣，消除最先出现的表面裂缝的方法是用木拍反复抹压密实。应该定期测定混凝土内部和表面温度，将温差控制在设计要求的范围以内，当设计没有具体要求时， 混凝土内部和表面的温差应小于25℃。冬期施工条件下，应在混凝土表面冷却到小于5℃时才能将模板和保温层拆除。在其他时期施工条件下，拆除时的温度应混凝土表面与外界温差小于l5℃。潮湿环境中的混凝土在养护时间，对于有抗渗要求或掺用缓凝型外加剂的混凝土的养护时间不能少于l4d，对采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不能少于7d。

　　4. 后浇带的设置

　　影响温度应力的因素之一是结构长度，许多工程的伸缩缝经常带来了渗漏，对裂缝渗漏的治理的难度对伸缩缝的难度要小。可以采取设置后浇带的方法来取消伸缩缝。其原理是把总温差分为两部分。在第一部分温差经历时间内，把结构分成若干长度尽量小一些的段，这些段与施工缝结合起来，能够有效地使温度收缩应力减小。在施工后期，把这许多段浇成整体继续承受第二部分温差和收缩应力。将两部分的温差和收缩应力叠加应不大于混凝上设计抗拉强度，这种控制裂缝的方法能够达到不设置永久伸缩缝目的。

　　四、施工中应注意的几个问题

　　1.泌水和浮浆问题

　　大体积混凝土施工一般都采取的是分层浇筑，一般上下层施工的间隔时间为1.5～3h，因此各浇筑层易产生泌水层。可以利用人为的“水潭”或正式设计的集水坑，将多余水分集中后用专门的隔膜泵或软轴泵抽水排出，或使多余的水分从结构四周侧模的底部开设的排水孔中自然排走。对于竖向和墙体等结构，解决的办法是调整坍落度和配合比。

　　2.留置与处理后浇缝问题

　　在大体积混凝土施工中合理的分缝分块，一方面可以缩小约束范围，减轻约束作用;另一方面也可利用浇筑块的层面进行散热，使混凝土的内部温度降低。另外，能够满足预埋螺栓、绑扎钢筋等工序的操作需要。但接缝的处理必须满足防渗的要求。

　　3.模板工程

　　对于大体积混凝土的模板，模板承受着振捣混凝土的振动力和混凝土的侧压力，为了防止模板产生过大的变形，这就要求模板的支撑体系的可靠性要较好，不能完全套用一般常规方法进行配置，而应根据实际受力情况，对模板、拉杆、立柱以及支撑系统的所有构件，都要进行设计计算配置，使其具有足够的安全储备。

　　五、混凝土养护

　　混凝土养护要把握三个环节。即：保证湿度、调控温度、控制养护期限。要注意以下细节：

　　1.养护要及时。在混凝土浇筑过程中，为减少混凝土表面曝晒时间，防止混凝土表面水分蒸发，可用塑料薄膜等不吸水的材料，一边浇筑、一边覆盖，待初凝抹面收浆后，再正式进入养护工序;

　　2.如采用人工洒水、喷淋养护，混凝土表面可用土工布、麻袋、棉毡等吸水材料覆盖(包裹)严实，不露边露角、洒水喷淋的间隔时间要短。覆盖物内外自始自终要保持水分，防止干湿循环。一般来说养护水温不宜低于15℃，且养护水温与混凝土的表面温度相差不宜高于15℃，以防混凝土表面裂纹。

　　3.如采用养护剂保湿养护，养护剂应符合水泥混凝土养护剂标准。

　　在使用以前，要结合工程实际，进行喷涂试验，检测养护剂的成膜时间、成膜厚度、涂膜与混凝土的粘结力及涂膜保水性等项目。混凝土表面收浆抹面后(或脱模后)，要立即在潮湿的混凝土表面上，按照产品说明书的使用方法进行喷涂。一般竖、横方向各喷涂一遍，不得漏喷漏涂，在养护期限内，自始自终要保持涂膜的完整无损。如发现涂膜有开裂起皮现象，要立即补喷补涂;

　　4.如采用混凝土表面包裹塑料薄膜保湿养护，塑料薄膜应具有一定的抗裂、抗拉强度，与柔韧性。混凝土脱模后，应先在混凝土表面洒水湿润，立即包裹严实，塑料薄膜要紧贴混凝土表面，不漏缝、不透风。在养护期限内，混凝土表面自始自终要出现水珠。为使混凝土表面保持湿润状态，可定期向塑料薄膜内喷淋洒水，要经常检查薄膜的完整性。如发现有塑膜开脱破裂等现象，要及时修补完整;

　　5.在养护期间，要密切注意大气与混凝土表面的温度变化。当气温低于+5℃时，应覆盖保温，不可洒水养护。当气温骤然变化时，要采取保温和降温等措施。使混凝土的表面温度与大气温度之差不得超过15℃。大体积混凝土施工时，要制定周密的温控方案，作好温控测试。保证混凝土的内外温差控制在设计要求范围之内;

　　6.根据不同的气象、气温条件与不同的结构特征，高性能混凝土的养护期限一般应控制在14～28天之内。在此养护期间内，要采用保温(冬季)隔热(夏季)的养护措施。保证混凝土的养护湿度满足要求，使混凝土的水化顺利进行。

　　7.混凝土的养护要有专人负责。在养护期限内，要及时巡视检查，发现问题，及时解决。注意细节，作好记录，全面落实养护措施。

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