大体积混凝土浇筑技术及常见问题处理

大体积混凝土浇筑技术及常见问题处理摘要：大体积混凝土的浇筑极易出现裂缝,如果施工中不加以控制,会产生许多严重的后果。所以,在浇筑大体积混凝土的施工时,一定要认真组织施工,合理安排施工工序,才能确保混凝土的质量。关键词：大体积混凝土裂缝降温养护浇筑方案中图分类号：TU755.6文献标识码：A文章编号：1006-7973（2008）01-0165-02大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。造成大体积混凝土开裂的主要原因是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝土,出现再大的均匀收缩,也不会在内部产生拉应力。当混凝土处在地基等约束条件下时,内部就会产生拉应力,当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时,混凝土就会开裂。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。一、混凝土配合比设计及材料的要求对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、可泵性,又要降低水泥和水的用量。1．水泥由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。2．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煤灰代替,掺入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,其中二氧化硅含量40%～60%,三氧化二铝含量17%～35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,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;③同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。3.骨料首先谈粗骨料。要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,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。其次谈细骨料。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,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,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沙。二、混凝土的浇筑方案选用1．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塌落度。（2）要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。混凝土浇注、拆模。2．混凝土浇注过程质量控制（1）浇注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二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,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。（2）浇注时间控制，尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。（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。三、预测温度、设计养护方案在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下,大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值-环境温度。为了防止大体积混凝土裂缝的产生,通过计算预测了混凝土的浇筑温度、混凝土温升值的可能产生应力,并据此制定了降低浇筑温度腔制温升值措施,预先制定减缓降温速率的方案和一旦出现意外情况的应急措施。四、确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度混凝土浇筑完成后,必须采取养护,解决办法是在混凝土开始降温时,在其表面覆盖保温材料,使表层混凝土温度提高,达到减小混凝土内表温差的目的。一般规定:混凝土内表温差T1-T2≤25℃对于较厚的混凝土,此温差值可适当放宽。由此可见,即使在炎热的夏季,大体积混凝上在降温阶段要“保温”养护。经过计算,提出两种养护方案供施工时选择。一种是盖一层塑料薄膜和一层3cm厚的防水岩棉被。另一种是蓄水2cm-12cm养护,深度随当时混凝土内外温差增减。前者的优点是保温性能较好,可缩小混凝土内表温差,减慢降温速度,从而有利于混凝土抗裂,但缺点是可能因降温速度过慢而延长养护时间;但如遇环境温度骤降造成混凝土内表温差过大时,较难采取临时加强保温的措施。五、在本工程施工过程中出现的问题及处理措施1．孔洞表现为混凝土结构内部存在着空隙，局部没有混凝土，钢筋局部或全部裸露。产生的原因有：①在钢筋较密的部位或预留孔洞和预埋件处，混凝土下料被搁住，未振捣就继续浇筑上层混凝土；②混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣；③混凝土一次下料过多、过厚，下料过高，振捣器振动不到，形成松散孔洞；④混凝土内掉入模具、木块、泥块等杂物，混凝土被卡住。处理措施如下：（1）在钢筋密集处及复杂部位，采用细石混凝土浇灌，在模板内充满，认真分层振捣密实，预留孔洞，应两侧同时下料，侧面加开浇灌门，严防漏振、砂石中如有粘土块、模板工具等杂物掉入混凝土内，应及时清除干净。（2）将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆凿除，用压力水冲洗，湿润后用高强度等级细石混凝土仔细浇灌、捣实。2．麻面表现为混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成粗糙面，但无钢筋外露现象。产生的原因有：①模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净，拆模时混凝土表面被粘坏；②模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸走，使混凝土失水过多出现麻面；③模板拼缝不严，局部漏浆；④模板隔离剂涂刷不匀，或局部漏刷或失效，混凝土表面与模板粘结造成表面麻面；⑤混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点。处理措施如下：（1）模板表面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物，浇灌混凝土前，模板应浇水充分湿润，模板缝隙应用油毡纸、腻子等堵严，模板隔离剂应选用长效的，涂刷均匀，不得漏刷；混凝土应分层均匀振捣密实，至排除气泡为止。（2）表面作粉刷的，可不处理，表面无粉刷的，应在麻面部位浇水充分湿润后，用原混凝土配合比去石子砂浆，将麻面抹平压光。3．露筋表现为混凝土内部主筋、负筋或箍筋局部裸露在结构构件表面。产生的原因有：①灌注混凝土时，钢筋保护层垫块位移或垫块太少或漏放，致使钢筋紧贴模板外露；②结构构件截面小，钢筋过密，石子卡在钢筋上，使水泥砂浆不能充满钢筋周围，造成露筋；③混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或模板漏浆；④混凝土保护层太少或保护层处混凝土漏振或振捣不实，或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋，使钢筋位移，造成露筋；⑤木模板未浇水湿润，吸水粘结或脱模过早，拆模时缺棱、掉角，导致露筋。处理措施如下：（1）浇灌混凝土，应保证钢筋位置和保护层厚度正确，并加强检查，钢筋密集时，应选用适当粒径的石子，保证混凝土配合比准确和良好的和易性，浇灌高度超过2m，应用串筒或溜槽进行下料，以防止离析；模板应充分湿润并认真堵好缝隙；混凝土振捣严禁撞击钢筋，操作时，避免踩踏钢筋，如有踩弯或脱扣等应及时调整，保护层混凝土的振捣密实，正确掌握脱模时间，防止过早拆模，碰坏棱角。（2）表面露筋，刷洗净后，在表面抹1:2或1:2.5水泥砂浆，将露筋部位抹平；露筋较深的凿去薄弱混凝土和凸出颗粒，洗刷干净后，用比原来高一级的细石混凝土填塞压实。六、结语1．基础大体积混凝土施工,一次浇筑量大,厚度大,强度等级高,在夏季炎热天气施工,技术难度大。混凝土浇筑后,经过3个星期保温保湿养护,效果理想。2．配制大体积混凝土,关键在于水化热要低,大掺量I级粉煤灰和低用量的矿渣32.5MPa水泥相结合是该工程成功的关键之一。它有效地降低了水化热,提高了可泵性,从而提高了表层混凝土的强度。在大体积混凝土的湿热养护条件下,混凝土早期强度发展得很好,有效地防止了混凝土裂缝的出现。3．大体积混凝土施工,养护和浇筑同样重要。保湿是前提,控制降温速度是关键,监测是根据。总之,大体积混凝土是目前施工中应用较多的一项新技术,只要严格施工规范,仔细落实每一个施工环节,认真妥善地作好浇筑完的保温工作,该项技术完全可以取得满意的效果。4．时刻注意施工中的问题，并及时采取相关的防治措施，混凝土工程中的质量问题就能得到很好地防治。参考文献[1]北京土木建筑学会，钢筋混凝土工程施工技术措施[M].北京：经济科学出版社，2000.[2]尤晓勇.基础底板大体积混凝土裂缝控制[M].北京：中国建筑科学研究院，2002.[3]杨玉明.大体积混凝土施工技术及其注意事项[J].山西建筑,2005,31(7):91-92.[4]刘辉,鲍可庆.大体积泵送混凝土的施工技术[J].山西建