大体积混凝土施工质量控制探讨
摘要：随着我国大型建筑工程迅速发展，对混凝土的质量和要求越来越高。高质量的混凝土是实现大型建筑高性能和高质量的关键。文章结合笔者的工作实践经验，对大体积混凝土施工质量控制的几个要点进行了探讨。
关键词：大体积混凝土；质量控制；施工
随着城市化进程的加快，城市基础设施的投入建设也日益加大，工程中大体积混凝土施工技术的应用也越来越多。因此，加快对建筑工程大体积混凝土施工质量控制技术研究，对于进一步提高大型建筑工程质量，保证人民生命安全，具有十分重要的意义。
1 混凝土原材料的选择
1.1 骨料的选择
在满足施工要求的情况下，尽量选用线膨胀系数小、岩石弹性模量低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料，这样可以获得较小的空隙率及表面积，以减少用水量和水泥用量、混凝土的收缩和泌水性。粗骨料中的针、片状颗粒按重量计应不大于15%。细骨料以中、粗砂为宜。
在大体积混凝土中粗细骨料的含泥量是一个重要指标。若骨料中含泥量偏大，不仅增加混凝土的收缩变形，而且会大大降低混凝土的抗拉强度。大体积混凝土应严格控制砂、石的含泥量。石子控制应小于1%，黄砂控制应小于2%。
1.2 水泥的选择
应尽量选择水化热低、安定性好的水泥。选择低水化热的矿渣水泥，与同标号普通硅酸盐水泥相比其水化热可减少1/4左右。应优先选用收缩小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期（1-5d）可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。一般情况下，细度较小的水泥干缩较大。
施工中一般采用低热矿渣水泥，中、高标号的中低热硅酸盐水泥，此外采用的水泥应对其品种、级别、包装和散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能进行复验，其质量必须符合现行国家标准的规定方可使用。
1.3 外掺料的选择
混凝土中掺入硅粉能提高混凝土的抗冻性、早强性、抗冲磨及抗空蚀性。
粉煤灰中含有大量球型玻璃体颗粒，内部结构致密，几乎没有裂隙，内比表面积较小，吸附水的能力较低，混凝土中掺入一定的粉煤灰不仅能使混凝土的干缩性减小，抗裂性提高，而且能代替部分水泥，降低混凝土早期放热量，而且由于粉煤灰活性成分与水泥水化反应产物氢氧化钙发生二次水化反应使混凝土后期强度提高。
1.4 外加剂的选择
在混凝土中掺水泥用量10%-12%的U型混凝土膨胀剂，可以推迟水泥水化热峰值的出现，延长升温周期，减少混凝土表面温度梯度，同时可以产生自应力密实混凝土，防止混凝土产生初期裂缝，实现超长结构的无缝施工。
混凝土中加入缓凝型减水剂，可以节省水泥，改善混凝土的和易性，同时可降低水化热释放的速度，延缓温度峰值出现的时间。
引气剂能显著提高混凝土抗冻融和抗侵蚀的能力，降低混凝土的弹性模量，优化混凝土体内微观结构，降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作强度。
1.5 水
拌制混凝土宜采用饮用水，当采用其他水源时，水质应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。
2 混凝土配合比的优化
配合比设计的基本要求有三点：要确保混凝土达到设计强度等级；满足其他耐久性指标达到规范要求；满足现场施工要求，如塌落度、初凝时间等。在此基础上再对混凝土配合比进行优化，一般按以下三点原则进行：第一,采用最低胶凝材料和水泥用量的原则。在满足混凝土可泵性和耐久性指标的前提下，尽量降低胶凝材料的总用量及水泥用量，以减少混凝土的水化热及收缩值；第二,在满足规范和设计要求的前提下尽量适度提高粉煤灰的掺量，降低混凝土的水化热；第三,最少用水量法则。尽量降低混凝土的水胶比，提高混凝土的密实度，降低混凝土的空隙率，减少混凝土的收缩。
3 施工工艺
大体积混凝土的施工工艺为：施工准备→浇筑振捣→泌水处理→表面处理→养护。其中关键步骤为浇筑振捣和养生。
3.1 施工准备
大体积混凝土施工有用料量大、劳动强度大、持续时间长、影响因素多等特点，施工前应备足料、检查好施工机械、做好施工交底、安排好工人、管理人员
的交、制定突发事件的应急预案，如发生交通事故、拌和站、混凝土运输车出现故障等应急预案，确保混凝土施工顺利进行。
3.2 浇筑振捣
采用分层浇注法，根据浇注方案整体性要求、结构大小、钢筋疏密及混凝土的供应情况，可以选择全面分层、分段分层、及斜面分层等几种方式进行浇筑。在混凝土浇注过程中按照自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。混凝土浇筑过程中，每层混凝土初凝时间前都确保被上层混凝土覆盖，以保证上下层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间，避免裂缝出现。
混凝土的振捣采用振捣棒进行振捣，通常振捣时布置三道振捣，第一道设在混凝土的坡脚，第二道设在混凝土的坡面中间，第三道设在混凝土的坡顶。每道设置足量振捣棒，三道振捣相互配合，确保振捣覆盖整个坡面。振捣时振捣棒插入下层混凝土中的深度>50mm，移动的间距以400mm左右为宜，但不可碰撞钢筋及模板，应与模板保持50-100mm的距离，振捣棒要快插慢提，振捣持续时间控制在20S左右，以混凝土面泛浆、不再有气泡冒出为宜。
3.3 泌水及表面处理
混凝土在浇筑振捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到模板边，通过侧模开孔将泌水排出。当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，及时用刮板将表层的泌水分刮出去，以提高混凝土质量，减少表面裂缝。由于泵送混凝土表面水泥浆较厚，在浇筑完成后2-4h，初步按标高用长刮尺刮平，初凝前用铁滚筒碾压数遍，再用木板打磨压实，以闭合收缩裂缝。
3.4 混凝土养护
大体积混凝土浇筑完后，由于水泥的水化作用产生大量的热量聚集在结构内部不易散发产生较高温度，而混凝土表面和边界受气温影响温度较低；结构内部温度升高过快或外部环境温度急剧下降，结构都容易产生裂缝，因此后期的温度监控及养护非常重要。
混凝土浇筑完后，应及时进行养护（保温层材料和厚度依据施工气温确定）。混凝土表面压平后，先在混凝土表面洒水，再覆盖一层塑料薄膜，然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护，当施工气温较低时，要用保温材料进行覆盖严密，防止混凝土暴露，中午气温较高时可以揭开保温材料适度散热。厚度超过3m的一般预埋冷却水管进行结构内部降温，某一区域内的冷却水管被浇筑混凝土完全覆盖并振捣完毕后，即可在该区域的冷却水管中通水，对混凝土进行降温。冷却水的流量应使进、出口水的温差不大于6℃，可根据热工计算控制，一般可控制在1.2-1.5m3/h。混凝土浇注完成12h内，严禁人踩踏，浇注完成24h内，除检测测温设备及覆盖材料外，不得上人踩踏。
4 结束语
大体积混凝土施工过程中应重视现场与巡视相结合的检查方法，加强事中、事后控制力度，特别是混凝土温度的变化应制定相应的调整预案,使用各种先进的控制方法和手段，确保大体积混凝土温度裂缝控制质量得到有效控制。纵观各类案例，在从选择混凝土配合比入手，到严格的控制混凝土温度，从施工操作工艺上持之以恒的监督管理，采取切实可行的各项技术措施，最终将会取得令人满意的工程效果。
参考文献：
[1]孟志坤.房建大体积混凝土施工技术[J].四川建材,2013.2.
[2]李贵龙.大体积混凝土施工工艺探析[J].山西建筑,2013.6.
