施工技術論文發表大體積砼技術淺析

　　摘要：大體積砼具有形體龐大、混凝土數量較多、工程條件復雜、施工技術和質量要求高、混凝土絕熱溫升高和收縮等特點。大體積混凝土經常出現的問題不是力學上的結構強度，而是混凝土的裂縫。如何防止大體積砼的開裂，如何在施工組織和施工技術上采取必要的措施并加強施工過程的管理和后期養護是我們探討的重點!

　　關鍵詞：大體積混凝土,砼,施工技術

　　前言

　　近幾年，隨著建行業的迅速發展，高層建筑物，高聳結構及大型設備基礎大量的出現大體積砼已經被廣泛應用，大體積砼與普通鋼筋砼相比，具有結構厚，體形大，鋼筋密，砼數量多，工程條件復雜等特點。大體積砼裂縫是大體量混凝土水泥水化熱所產生的溫度、收縮變形導致的裂縫，必須控制這種裂縫現澆混凝土結構。

　　1 基礎大體積砼的特點與裂縫產生的原因

　　1.1砼強度級別高，水泥用量較大，收縮變形大，產生裂縫

　　混凝土體積越大，水泥總用量相對大，水泥水化產生的熱量越不易散發，溫升越高，引起的體積變化也越大。大體積混凝土澆注后，內部溫度遠較外部高，形成較高的溫差，造成內漲外縮，使構件表面產生很大拉應力以至開裂。對于大體積砼施工階段來說，由于溫度變形而引起的裂縫，可稱為“初始裂縫”或“早期裂縫”。

　　1.2受約束，產生拉應力，產生裂縫

　　體積變化受約束會產生內應力。約束條件有兩種，即外約束和內約束。外約束是指結構物的邊界條件，一般指基礎或其他外界因素對結構物的約束，水泥水化后期，散發熱量大于放熱量，構件溫度降低，體積收縮，受邊界條件約束，產生拉應力。如現在比較常見的地下室桶式結構、剪力墻結構受基礎約束明顯。內約束是由于內部水泥水化熱不易散發，表面則易于散發，內部體積膨脹，表面則體積收縮(特別是遇氣溫驟降或過水)，受內部約束，產生拉應力。這時產生的一般是表面裂縫。

　　1.3抗拉能力低，產生裂縫

　　混凝土是脆性材料，抗壓能力較高，抗拉能力較低。抗拉強度僅為抗壓強度的1/10左右;極限拉伸也很小，通常不足1×10-4。大體積混凝土溫度變形受約束時產生的拉應變(或拉應力)很容易超過極限拉伸(或抗拉強度)而產生裂縫。大體積混凝土結構設計中，通常要求不出現拉應力或只出現很小的拉應力，但施工中，大體積混凝土結構由于溫度的變化而產生很大的拉應力，要把這種溫度變化所引起的拉應力限制在允許范圍以內是非常困難的。

　　2 控制溫度裂縫發展的基本措施

　　2.1 基礎大體積砼的材料選擇與質量要求

　　水泥。施工中應選用水化熱較低的水泥以及盡量降低單位水泥用量(每減少10kg水泥，降低溫度1℃)。本工程由于貨源限制選用525號普通砼酸鹽水泥。粗細骨料。粗骨料選用5～40mm單粒級卵石。細骨料采用中粗砂，其細度模數為218。降低混凝土的干縮。

　　混合料及外加劑。混凝土中摻入水泥重量0.25%左右的木質素磺酸鈣，可明顯延緩水化熱釋放的速度，推遲水化熱峰值的出現;同時可減少10%拌和用水，節約水泥，降低水化熱。混凝土中摻入適量粉煤灰，不僅改善混凝土的工作度，減少混凝土的用水量，減少泌水和離析現象;同時代替部分水泥，減少水化熱。摻入適量UEA膨脹劑，有效地補償混凝土干縮冷縮，增加密實性，提高抗滲能力。

　　2.2 混凝土配合比與澆筑

　　根據選用的材料，確定混凝土配合比，采用塔吊運輸，混凝土坍落度控制在3～5cm;C35PS8混凝土配合比(kg/m3)參考可為水泥:黃砂:石子:水=330:771:1087:173。混凝土澆筑采用斜面一次澆筑，分層厚度為43cm左右，在斜面下層混凝土未初凝時(初凝時間為3h左右)進行上層混凝土澆筑，在不同部位用3臺振動棒分上、中、下3個層次，采用循環推進,一次到頂的辦法，以消除冷凝，增強混凝土的密實性，保證防水質量。

　　2.3 混凝土測溫

　　為了掌握大體積混凝土的溫度變化規律，及時了解溫差對大體積混凝土質量的影響，采取常規測溫技術，對底板混凝土的上、中、下進行布點觀測，以便采取相應的技術措施，防止混凝土開裂。有效控制溫差梯度，要符合《混凝土工程施工及驗收規范》(GB50204-92)中混凝土表面和內部溫差“不宜超過25℃”的要求。

　　3 施工過程的管理和后期養護

　　3.1 砼的配制與攪拌

　　在砼生產過程中，應注意控制原材料的計量偏差，砼拌合物應采用自動計量裝置，水泥。水摻合料、外加劑的稱量誤差在±1%之間，骨料控制在±2%左右。對集料的含水率的檢測，每以工作班不少于3次，如有異常情況要重新檢驗。按照實測含水率調整用水量、粗、洗、細骨料用量。砼攪拌時的水泥溫度：南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃，且不宜低于10℃。

　　在開工之初，應對所選用水泥、砂、碎石、摻合料、外加劑等原材料制作抗凍融循環、抗滲性、抗氯離子滲透性、抗裂性、抗鋼筋銹蝕和抗堿-骨料反應的耐久性試件各一組，進行耐久性試驗。砼拌合物應拌合均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現象。強制式攪拌機1000最短攪拌時間至少2min。砼拌合物應隨時進行塌落度、含氣量、泌水率、入模溫度等進行檢測。

　　3.2 砼運輸

　　砼的運輸能力應該滿足施工需要，使澆筑工作不間斷，保持均勻性，不出現分層離析現象。否則，要對砼拌合物進行二次快速攪拌。嚴禁在運輸過程中向砼拌合物加水。

　　3.3砼澆筑

　　對大方量砼澆筑，應事先制定澆筑方案。砼入模前，應采用試驗設備測定砼的溫度、坍落度、含氣量、泌水率、坍落度損失率等工作性能。只有拌合物性能符合設計或配合比要求的砼方可入模澆筑。入模溫度一般控制在5℃~25℃之間。砼澆筑時的自由傾落高度不應大于2m;當大于2m時，應采用滑槽，串筒，漏斗等器具輔助輸送砼，保證砼不出現分層離析現象。砼澆筑過程當中應采用分層連續推移的方式進行，間歇時間不得大于90min，不得隨意留置施工縫。新澆筑砼溫度與鄰接的已硬化砼溫度不得大于15℃。砼攪拌、運輸及澆筑的全部時間不應超過砼的初凝時間。同一施工段的砼應連續澆筑，并在底層砼初凝之前將上一層砼澆筑完畢，上下層應不少于1.5m。

　　3.4 砼振搗

　　可采用插入式振搗棒，附著式平板振搗器，表面平板振搗器等振搗設備。振搗時應避免碰撞模板，鋼筋。采用插入式振搗器振搗砼時，每一振搗時間應以砼表面呈現浮漿且均勻平整、不再出現大量的氣泡和不再有顯著沉降為準。一般不會超過30s，避免過振。若需要變換振搗位置時，應首先豎向緩慢將振搗器拔出，然后將振搗器移至新位置，不的將振搗器放在拌合物中平拖。

　　3.5 砼的養護

　　砼澆筑成型后水泥硬化還需要一定數量的水分，一般砼澆筑完后，天然空氣相對濕度較低砼中水分容易蒸發，應盡快灑水養護，抗滲要求的砼贏不少于14d。當氣溫低于5℃時， 不得灑水，應覆蓋保溫。在任意時間內，砼養護水的溫度要小于砼表面溫度，之間溫差不得大于15℃。砼養護期間應采取保溫措施，防止砼表面溫度受環境因素影響而發生劇烈變化。養護期間砼的內部與表層、表層和環境之間的溫差不宜大于20℃。砼養護期間應對有代表性的砼結構進行溫度控制，采取同條件養護記錄。防止砼受溫、濕度的侵蝕，使水泥水化作用順利進行，砼達到預期的強度和抗裂能力。

　　4 結束語

　　上述就是高性能砼的生產過程，原材料和外加劑起著重要作用，直接決定砼的高性能，生產過程和后期養護質量檢測都是影響高性能砼的因素，但是，高性能砼才剛剛興起，許多方面不夠成熟，特別是外加劑還 需要進一步研究。