大体积混凝土施工质量控制分析

大体积混凝土施工质量控制分析

引言：随着施工技术的发展，为了节省更多空间，高层和超高层建筑不断涌现，而大体积混凝土施工在我国的建筑行业得到了广泛的使用，但是大体积混凝土容易产生裂缝问题，产生工程质量问题，严重会影响整个工程结构，给项目带来巨大的损失。本文通过对大体积混凝土施工的深入分析，希望能在未来大体积混凝土施工中保质保量的完成施工，介绍质量问题Keys：大体积混凝土施工；裂缝一、大体积混凝土概念做建筑施工的，对大体积混凝土都不陌生，在施工现场也会经常听到这次词，但是不是所有人都能理解什么是大体积混凝土。在日本将大体积混凝土定义为：结构断面最小厚度在80mm以上，同时水化热引发内外温差超过25度的混凝土；美国则定义为：任何现场浇筑的大体积混凝土，由于体积太大，因此必须对水泥的水化热及水化热引起相应的体积变化采取措施的情况下才能减少裂缝产生的一类混凝土。我国根据《大体积混凝土施工标准GB50496-2018》，根据以结构物实体的尺寸来定义，如果最小尺寸大于或者等于1m就是大体积混凝土；或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。大体积混凝土虽然名字里面有大体积，但是和浇筑多少方混凝土没有任何关系。我们在实际工程中，遇到很多长和宽都很大的工程，但是如果厚度没有达到1m，都不能称为大体积混凝土。二、大体积混凝土施工注意关键点1.抗拉度低。因混凝土属于脆性材料，抗拉强度低，所以拉伸变形能力小，在施工和运营阶段由于温度变化容易引起很大的拉应力，要控制住非常困难。2.温度应力大。由于施工初期，聚集在内部的水泥的水化热不易散发，导致中心温度高，弹性模量不大，徐变大。等到内部中心温度降温以后，混凝土的弹性模量变大，徐变仍然很小，出现内外温差差距大时，容易造成开裂；3.配筋率偏低。在房建建筑中，承台、筏板虽然有钢筋成分但是和巨大断面对比，配筋率还是非常低，容易造成裂缝问题加剧；4.需要严格把控裂缝。因大体积混凝土常用于房建高层和超高层基础等方面，构件不仅需要有稳定性和强度，还需要具有整体性和抗渗性，但是在大体积混凝土中容易出现裂缝问题，需要严格把控施工质量；5.需要有专项施工方案。因大体积混凝土的体积都比较大，对混凝土的浇筑面积和浇筑量也很大，对施工技术要求高，所以需要做好专项施工方案，技术上争取一次性完成现场施工工作，并且要有对环境和安全的保护措施；

三、大体积混凝土裂缝产生分析及分类大体积混凝土最早起源于水利工程中水坝修筑，因技术发展和建筑需求，在房屋建筑中被广泛运用。大体积混凝土最常见出现在的质量问题就是裂缝问题，主要包括以下几个原因：（1）原材料问题。大体积混凝土原材料会采用水泥、水、外加剂以及掺合料等，而选择不同成分的原材料，不同配比方式均会不同的影响；（2）大体积混凝土体积不稳定性。混凝土在不同的阶段均会产生体积变化，造成水和其他液体渗入混凝土中，造成抗渗性能降低，产生裂缝；（3）混凝土自身收缩特性。因混凝土收缩，造成裂缝。（4）设计问题。通过计算和构造设计可以减少裂缝产生的概率，但根据实际工程总结得知，设计计算和实际工作参数如受力体系、内应力计算等存在误差也会造成裂缝产生。（5）施工问题。由于大体积混凝土施工需要专业团队进行统筹安排，施工方式方法不当，振捣方式不合理，混凝土养护措施不到位都容易造成裂缝产生。大体积混凝土裂缝可以分为：（1）因非均质的混凝土在水化和硬化过程中结构所产生的不均匀体积变形定义为肉眼不可见的微观裂缝，包括粘着裂缝，水泥石裂缝和集料裂缝，其中粘着裂缝和水泥石裂缝属于比较常见的类型。产生此种裂缝的大体积混凝土仍具有一定的拉力，但在集中受力点，会容易造成结构断裂。在大体积混凝土施工中，此类属于不可避免的裂缝，因此规定若无大于0.05mm裂缝的出现则属于可控裂缝范围。若裂缝大于0.05mm，且肉眼可见，成为宏观裂缝。主要产生原因是外部力度超过混凝土结构抗拉强度，产生结构缺陷或者因微观裂缝面积扩大造成。宏观裂缝包括贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝三种类型。四、大体积混凝土质量控制材料控制，选择合适的水泥和用量水利的水化热是产生问题的导火线，在施工中尽量选择低热水泥，很多工程实践显示，单方混凝土用量每减少10kg，混凝土中的温度将降低1摄氏度。因为可以在满足要求的情况下，尽量减少水泥用量，并且尝试找到替代材料如高炉矿渣水泥等满足设计和验收强度、耐久度。选择外加剂缓凝剂或者减水剂可以让水热化释放速度变慢，可以用时间来让混凝土的内部中心温度降低，减少温度裂缝产生。选择掺和剂在大体积混凝土中掺入更多矿物质，比如粉煤灰、矿渣等，可以减少水泥用量，同时可以改善混凝土的性能，延长凝结时间，加快热量的散发，提高大体积混凝土稳定性。粉煤灰是在建筑施工中运用比较多的材料，可以明显改善混凝土的和易性，并且有效的降低水化热，并且现在在国内得到大范围使用。选择骨料选择性价比高的天然砂石骨料或者实践证明可用的人工骨料，可以既保证混凝土的质量，还可以节省水泥用量，降低水化热的效果明显。选择符合要求的骨料，且要求选择粗骨料含泥量不大于1%，尽量选择粒径较大，品质较好的石子；细骨料不大于2%，并采用优质的中、粗砂，细度模数在2.6-2.9范围内最佳。控制混凝土出机温度和浇筑温度主要采用冷却拌合水办法，主要分为冰预冷拌合水和预冷骨料法，通过此法降低浇筑温度，对混凝土材料进行冷却，降低出机温。改善施工方法目前控制大体积混凝土温度施工的办法主要是预埋冷却水管法和保温材料覆盖法及相变材料控制法等。使用保温材料覆盖法，虽然不需要专业技术，操作简单，所用材料成本不高，但是效果一般且环保性不够；预埋冷却水管法降温效果虽然很好，被广泛使用，但是所有材料均为钢材，成本较高；且操作复杂，预埋管线会增加工期，严重的是如果预埋管线渗漏则会产生永久性缺陷，反而没有起到更好的使用效果。以上办法都有自己的优缺点，需要根据现场的施工环境、条件、工程预算、团队整体水平等方面进行综合考虑。

除此之外，大体积混凝土施工中存在另外一些问题。比如在施工过程中，由于我国施工还是处于传统的管理模式，在前期的项目策划和专项技术讨论和准备工作上还是做的不够完善，很多时候都没有深入去研究实际情况就开始了施工，当开展了现场施工以后，发现工艺流程和人员的专业技术水平和预期差距大，造成执行上遇到很多问题，反而造成施工进度受损，影响工期；还有施工之前没有做好材料的筛选，在施工的流程和节点把控不严格，更容易造成裂缝；很多施工现场也缺乏大体积混凝土施工质量管理制度，不利于施工的控制。大体积混凝土的施工技术是一项系统的专项项目，牵涉到各个方面，需要有专项的施工方案，必须依照大体积混凝土的施工技术，有序的实施施工，才能减少裂缝产生，保证质量，同时提升，提升大体积混凝土的施工质量控制水平和运用价值。五、小结大体积混凝土质量控制主要是针对裂缝进行有效的防控，实际工程中，需要从结构设计、材料选用和配比，专项技术管理等多角度来系统同步降低裂缝的产生，才能使得大体积混凝土施工技术在建筑工程中得到大力发展和应用。相关文献[1]牛敏.