大体积混凝土施工质量研究

李永川

摘要：大体积混凝土工程在施工中混凝土浇筑后水泥的水化热量大且聚集在构件内部，形成较大的内外温差，一般可高达50~55℃，甚至更高，容易造成混凝土表面产生收缩裂缝等。因此在施工各个环节均要做好工作。

关键词：大体积混凝土；施工；问题

随着我国各项基础设施建设的加快和城市建设的发展，各种建筑物、构造物的规模和体量都在大幅度地提升，因此大体积混凝土已经越来越广的被应用，其技术方面的措施要求也显得愈来愈重要。大量的工程实践表明，大体积混凝土在施工阶段如不采取合理的技术措施，就极易出现因质量问题所引发的工程事故。因此这方面的研究工作具有重要的现实意义和技术经济意义。

1、大体积混凝土存在的质量通病

1.1大体积混凝土裂缝病害类型

在大体积混凝土施工过程中，根据混凝土裂缝深度的不同，可以分为三种裂缝形式，即“贯穿裂缝”、“深层裂缝”和“表面裂缝”。“贯穿裂缝”是指裂缝最初在混凝土表面出现，然后发展为深层次的裂缝，最终贯穿工程整体将结构断面切断，会造成整体性的破坏，其所产生的危害是最为严重的；“深层裂缝”会将混凝土部分结构断面切断，也具有一定危害性；“表面裂缝”的病害主要表现在混凝土结构表面，与前两种断面形式相比较，“表面裂缝”的危害性相对较小。

1.2大体积混凝土裂缝病害形成原因

大体积混凝土施工中产生裂缝温度的主要原因有两种：一种是由于混凝土内部结构与外部环境温差较大产生的内部因素；另一种是外界因素造成的，例如混凝土各质点间和结构外部的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗拉能力较小，但是抗压强度却很大，这样当温度应力超过混凝土抗拉强度时，便会产生裂缝。

2、大体积混凝土施工质量控制措施

2.1混凝土温度控制

在大体积混凝土施工过程中，为将混凝土内外温差减少，降低混凝土总温升，有效控制的混凝土的浇筑温度和出机温度是关键性施工控制要点。影响混凝土出机温度产的因素以石子温度和水温度最为明显，水泥和砂的影响效果相对较小。

2.2做好混凝土施工控制

（1）选择低热水泥

与其他水泥相比水化热低的矿渣水泥的析水性要大很多，在混凝土结构表层会出现大量水析，这样可有效减少混凝土水化热。

（2）掺加粉煤灰

在混凝土中掺入粉煤灰之后，其混凝土的耐久性可抗震性都可以得到很大的提高，胶凝材料体系的水热化也得到了有效的降低，混凝土抗拉强度得到很大的提高，并且有效抑制了碱骨料，减少了新拌混凝土的泌水。

（3）选择级配良方骨料

细骨料最好选择中粗砂，将细骨料模数控制在2.8~3.0间，并注意不要在其中混入有机质的杂物，不允许使用海砂。在可泵送的情况下，粗骨料要选择粒径5~20mm连续级配石子，从而减少混凝土出现收缩变形。

2.3混凝土配合比设计要求

在大体积混凝土施工中要选择合适的水泥，并适当的减少用量，控制水灰比。根据设计的实际要求，在混凝土中掺加水泥用量4%的复合液，溶液中的钙可有效提高混凝土的和易性。

3、案例分析

3.1工程概况

杭州湾地区在役混凝土结构腐蚀状况的调查结果显示，混凝土中性化、碱骨料反应、硫酸盐侵蚀、海洋生物及海流冲刷等并不是混凝土结构劣化的主要原因，本地区冬季月平均气温较高，基本不存在冻融破坏。影响本工程混凝土结构耐久性的主导因素是Cl-的侵蚀。例如，离本工程不远的浙东某港10万吨级码头，建成时是全优工程，仅11年后混凝土结构就因Cl-侵蚀而导致钢筋锈蚀，混凝土保护层剥落。

3.2大体积混凝土耐久性措施

（1）海工耐久混凝土

杭州湾跨海大桥在国内首次按混凝土氯离子扩散系数快速非稳态电迁移（RCM）实验方法，规定了混凝土抗氯离子渗透性要求。混凝土氯离子扩散系数DRCM根据混凝土结构使用年限预测模型以及所处的腐蚀环境、钢筋保护层厚度等综合因素确定。

（2）合理的钢筋保护层

杭州湾跨海大桥工程结合国外跨海工程实例，参考国内外有关规范，根据杭州湾的腐蚀环境、桥梁各部位的受力特点和设计使用年限，制定了不同部位混凝土的保护层厚度。

施工中通过严格控制钢筋下料尺寸和绑扎质量、定制和合理分布保护层定位夹、加强保护层厚度无损检查等手段，保证钢筋保护层厚度达到设计要求。现场实测的钢筋保护层厚度合格率均在90%以上。混凝土结构各部位氯离子扩散系数和钢筋保护层厚度组合，经过理论模型推算可以满足100年使用年限的要求。通过严格的施工控制和质量检验，实体结构质量良好，基本符合理论计算的假定。

（3）环氧涂层钢筋

鉴于环氧涂层钢筋的优点，杭州湾跨海大桥在腐蚀最为严重的浪溅区现浇墩身中采用了环氧涂层钢筋，作为提高混凝土结构耐久性的附加措施之一。

4、结论

为了避免出现裂缝病害，施工企业必须要在施工中正确选择施工材料，优化混凝土配合比和供应，运用科学先进的方法加强施工管理，做好大体积混凝土的制作和养护工作，通过各个施工环节的有效控制，来提升大体积混凝土的质量，避免裂缝病害出现。

参考文献：

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[2]曾健.水利工程施工中大体积混凝土裂缝的防治.广东科技，2007，（11）.

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