【正文】 用量，大體積混凝土 施工質(zhì)量控制 15 從而達(dá)到降低水化熱的目的。既可以減少用水量，也可以相應(yīng)減少水泥用量，還可以減小混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。 ② 骨料的選擇 在選擇粗骨料時(shí)，由于骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長(zhǎng)石等吸水性較小，收縮性較低，而砂巖、板巖、角閃巖等吸水性較大，收 縮性較高，同時(shí)，骨料粒徑大，收縮性小。因此在大體積混凝土施工中應(yīng)盡量使用低熱或者中熱的，凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等，并盡量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的溫升，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。這些措施包含了混凝土施工的全過程，包括選擇混凝土組成材料、施工安排、澆筑前后降低混凝土的措施和養(yǎng)護(hù)保溫等。 （ 4）養(yǎng)護(hù)不到位或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。 大體積混凝土 施工質(zhì)量控制 14 （ 2）混凝土配合比不當(dāng)。 大體積混凝土的 強(qiáng)度不夠 現(xiàn)象 混凝土強(qiáng)度不夠現(xiàn)象主要表現(xiàn)為 同批混凝土的試件抗壓強(qiáng)度平均值低于設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度等級(jí)，或同批混凝土中個(gè)別試件強(qiáng)度值過高或過低，出現(xiàn)異常情況。 （ 2）常溫施工時(shí)，過早拆除承重模板。 大體積混凝土的 缺棱掉角 現(xiàn)象 混凝土缺 棱掉角 現(xiàn)象主要表現(xiàn)為 混凝土 拆摸后邊角不齊或出現(xiàn)掉角 現(xiàn)象。 （ 4）混凝土振搗時(shí)，振搗棒撞擊鋼筋，使鋼筋移位，造成露筋。 （ 2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)斷面較小，鋼筋過密，如遇大石子卡在鋼筋上，混凝土水泥漿不能充滿鋼筋周圍，使鋼筋密 集處出現(xiàn)露筋。 大體積混凝土 施工質(zhì)量控制 13 大體積混凝土的 露筋 現(xiàn)象 混凝土露筋現(xiàn)象主要表現(xiàn)為 混凝土結(jié) 構(gòu)表面裸露鋼筋 ， 鋼筋局部或全部裸露 。 （ 5）混凝土中有硬塊和雜物摻入，或木塊等大件料具掉入混凝土中。 （ 3）混凝土離析，砂漿分離，石子成堆，或嚴(yán)重跑漿。 產(chǎn)生原因如下： （ 1）在鋼筋密集處或預(yù)埋件處，混凝土灌注不暢通，不能充滿模板間隙。 （ 6）碎石、河砂級(jí)配差，不便于水泥砂漿充分包裹，形成蜂窩等。 （ 4）混凝土一次下料過多，沒有分段、分層灌注，振搗不實(shí)或下料與振搗配合不好，未及時(shí)振搗又下料，因漏振而形成蜂窩。 （ 2）混凝土攪拌時(shí)間短，沒有拌合均勻，混凝土和易性差，振搗不密實(shí)。 大體積混凝土的 蜂窩 現(xiàn) 象 混凝土蜂窩現(xiàn)象主要表現(xiàn)為 混凝土結(jié) 構(gòu)表面出現(xiàn)酥松、漿少石子多，石子之間出現(xiàn)空隙，形成蜂窩狀的孔洞 。 （ 7）振搗時(shí)間過長(zhǎng)，造成混凝土離析而使碎石集中，砂漿過少包不住碎石而造成麻面。 （ 5）木摸板在澆筑混凝土前，沒有澆水濕潤(rùn)，或濕潤(rùn)不夠，或脫模劑涂刷不均，澆筑混凝土?xí)r與模板接觸部分的混凝土水分被模板吸去，致使混凝土表面失水過多，出現(xiàn)麻面。 （ 3）模板接縫拼裝不嚴(yán)密，灌注混凝土?xí)r縫隙漏漿，混凝土表面沿摸板縫出現(xiàn)麻面。 產(chǎn)生 原因如下： （ 1）模板表面粗糙或清理不干凈，粘有干硬水泥砂漿等雜物，拆模時(shí)混凝土表面被粘損，出現(xiàn)麻面。 （ 4） 其他因素的影響產(chǎn)生的裂縫 混凝土配合比不良會(huì)造成混凝土塑性沉降裂縫，一般是混凝土配合 比中，粗骨料級(jí)配不連續(xù)、數(shù)量不夠，砂率及水灰比不當(dāng)所造成的裂縫，還有 施工材料 質(zhì)量、施工工藝質(zhì)量及鋼筋銹蝕引起產(chǎn)生混凝土裂縫。如果外界溫度的下降過快，會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力，極其容易引發(fā)混凝土的開裂?；炷羶?nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié) 構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。 （ 3） 外界氣溫濕度變化的影響產(chǎn)生的裂縫 大體積混凝土 施工質(zhì)量控制 11 混凝土具熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。引起 混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮、自生收縮和炭化收縮等。 （ 2） 混凝土收縮的影響產(chǎn)生的裂縫 混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮。尤其對(duì)于大體積混凝土來講，這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重。 大體積混凝土 裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。 大體積混凝土的 裂縫現(xiàn)象 大體積混凝土按其深度不同可以分為 :貫穿性裂縫、深層裂縫、表面裂縫。 大體積混凝土 施工質(zhì)量控制 10 3 大體積混凝土施工質(zhì)量通病的質(zhì)量控制 大體積混凝土 施工 質(zhì)量通病的 現(xiàn)象及產(chǎn)生原因 大體積混凝土施工中質(zhì)量問題除去主要的裂縫外，還有常見的質(zhì)量通?。毫芽p、麻面、蜂窩、孔洞、 露筋、 缺棱掉角 、 施工縫夾層 、混凝土強(qiáng)度不夠等。模板表明應(yīng)平整，無孔洞。 模板 現(xiàn)澆混凝土模板按不同構(gòu)件，分別以膠合板模板、畝模板，鋼模板、木支撐配制，它是以平方米為單位計(jì)算的，只要是有混凝土構(gòu)件（包括各種柱，梁，陽臺(tái)，樓梯等）都會(huì)需要模板。 ④ 法是在結(jié)構(gòu)外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料（如草袋、鋸木、濕砂等），在緩慢的散熱過程中，使混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于 20℃ 。內(nèi)部降溫法是在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部最高溫度。其溫差應(yīng)包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。 在混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)： ① 混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應(yīng)小于 20℃ ；當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，不大于 25℃ ~30℃ 。保溫是為了保持混凝土表面溫度不至于過快散失，減小混凝土表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫，使混凝土的平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫；保濕的作用是使尚在混凝土強(qiáng)度發(fā)展階段內(nèi)，潮濕的條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，另外可使水泥的水化順利進(jìn)行，提高混凝土的抗拉伸強(qiáng)度。 混凝土養(yǎng)護(hù) 由于大體積混凝土在養(yǎng)護(hù)期間必須嚴(yán)格控制其內(nèi)外溫差，確保不出有害裂縫，因此養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工序。 特殊情況下，當(dāng)大體積混凝土平面尺寸過大時(shí)，可以適當(dāng)設(shè)置后繞縫，以減小外約束力和溫度應(yīng)力，同時(shí)也有利于散熱，降低混凝土的內(nèi)部溫度。 混凝土振搗 大體積混凝土的整體性要求比較高，因此澆筑時(shí)一般要求連續(xù)澆筑分層搗實(shí)。下面一道振動(dòng)器布置在近坡腳處，確保下部混凝土密實(shí)?；炷恋恼駬v也要適應(yīng)斜面分層澆筑工藝，一般在每個(gè)斜面層的上、下各布置一道振動(dòng)器。 斜面分層：要求斜面的坡度不大于 1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大超過厚度 3 倍大體積混凝土 施工質(zhì)量控制 8 的情況。由于總的層數(shù)較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑。必要時(shí)可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行澆筑。 澆筑方案，除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響，常采用的方法有以 下幾種： 全面分層：即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時(shí)應(yīng)使第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續(xù)澆筑，直至完工為止。通過計(jì)算預(yù)估大體積混凝土內(nèi)部溫度及溫差，才能預(yù)先提出相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，做好養(yǎng)護(hù)準(zhǔn)備工作及測(cè)溫點(diǎn)布置、測(cè)溫控制預(yù)案工作，這樣才有利于保障大體積混凝土的澆筑質(zhì)量。各種材料的投放量應(yīng)準(zhǔn)確，外加劑和粉煤灰由專人投放。 資料，對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)情況（或預(yù)拌廠拌制現(xiàn)場(chǎng)）砂、石料含水率、含泥量等與試驗(yàn)室試配原材料的差別，適當(dāng)調(diào)整混凝土配比，滿足實(shí)際混凝土拌制要求，以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 合理摻加混凝土用摻和料（如粉煤灰）、外加劑（如緩凝劑、減水劑），從而降低水泥水化熱。 砂石料的級(jí)配要合理。在大體積混凝土中，混凝土溫度的升高主要因素是水泥產(chǎn)生的水化熱，因而，對(duì)大體積混凝土原材料水泥應(yīng)該選用低水化熱和凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)的水泥，在昆明地區(qū)常使用的是礦渣硅酸鹽水泥，盡可能不用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，以減低水泥所產(chǎn)生的水化熱。 合適的配合比 混凝土配合比的合理性不僅僅影響到混凝土自身強(qiáng)度要求，還會(huì)影響澆筑時(shí)的泵送要求、坍落度、和易性等，以及混凝土澆筑后的水化熱產(chǎn)生 的多少，特別是大體積混凝土水化熱的控制將影響到混凝土的裂縫控制既而影響整個(gè)大體積混凝土的質(zhì)量。所以，在選用礦渣水泥時(shí)應(yīng)盡量選擇泌水性的品種，并應(yīng)在混凝土中摻入減水劑，以降低用水量。因析出的水聚集在上下兩澆筑層表面間，使混凝土水灰比改變，而在掏水時(shí)又帶走了一些砂漿，這樣便形成了一層含水量多的夾 層，破壞了混凝土的粘結(jié)力和整體性。但是，水化熱低的礦渣水泥的析水性比其它水泥大，在澆筑層表面有大量水析出。 （ 4） 降低原材料的溫度。 砂除滿足骨料規(guī)范要求外，應(yīng)適當(dāng)放寬石粉或細(xì)粉含量，砂子中石粉比例一般在 15%～ 18%之間為宜。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對(duì)體積的 80%～ 83%。高效減水劑和引氣劑復(fù)合使用對(duì)減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、 熱學(xué)、 變形、 耐久性等 性能起著極為重要的作用，也是混凝土向高性能化發(fā)展不可或缺的重要組成；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。 混凝土 材料選用 大體積混凝土所選用的原材料應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1） 粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配，細(xì)骨料宜采用中砂。在英國(guó)，隨著 3 起使用高鋁預(yù)應(yīng)力混凝土梁的屋頂?shù)牡顾?這種水泥在當(dāng)?shù)赜?1976 年被禁止使用，雖然后來被證明有制造缺陷，但禁令仍然保留。在第二次世界大戰(zhàn)后被廣泛使用。它的發(fā)生條件為 (1)骨料中含有相關(guān)活性成分 (2)環(huán)境中有足夠的堿性 (3)混凝土中有足夠的濕度 75%RH。 堿骨料反應(yīng) 堿骨料反應(yīng)或堿硅反應(yīng)，簡(jiǎn) 稱 AAR 或 ASR。因此，拌合混凝土?xí)r只允許使用清水。 測(cè)試構(gòu)件表面的碳化程度的方法是在其表面鉆一個(gè)孔，并滴以酚酞，碳化部分便會(huì)變成粉色，通過觀察變色部分便可得知碳化層的深度。 如果構(gòu)件發(fā)生開裂，空氣中的二氧化碳將會(huì)更容易更容易進(jìn)入混凝土的內(nèi)部?？諝庵械亩趸寂c水泥中的堿反應(yīng)使孔隙水變得更加酸性，從而使 pH 值降低。當(dāng)水穿透混凝土表面進(jìn)入內(nèi)部時(shí)，受凍凝結(jié)的水分體積膨脹，經(jīng)過反復(fù)的凍融循環(huán)作用，在微觀上使混凝土產(chǎn)生裂縫并且不斷加深，從而使混凝土壓碎并對(duì)混凝土造成永久性不可逆的損傷。 鋼筋銹蝕與混凝土的凍融循環(huán) 鋼筋銹蝕與混凝土的凍融循環(huán)會(huì)對(duì)破 壞混凝土的結(jié)構(gòu)造成損傷。在腐蝕環(huán)境中，電鍍、外涂環(huán)氧樹脂、和不銹鋼材質(zhì)的鋼筋亦有使用。在美國(guó)，根據(jù)鋼筋中含碳量，分成 40 鋼與 60 鋼兩種。鋼筋的截面為圓型。 大體積混凝土 施工質(zhì)量控制 4 2 大體積混凝土的施工工藝 在大體積混凝土的施工工藝中，主要是指鋼筋的選取、混凝土的配制及澆筑、振搗、澆筑時(shí)的溫度控制和模板的支架這幾個(gè)方面。大量的工程實(shí)踐表明，大體積混凝土在施工階段如不采取合理的技術(shù)措施，就極易出現(xiàn)因質(zhì)量問題所引發(fā)的工程事故。所以在大體積混凝土質(zhì)量控制中，混凝土裂縫的控制成為問題的關(guān)鍵。因此，在某種程度上，對(duì)大體積混凝土質(zhì)量的控制就是對(duì)混凝土溫度裂縫的控制。 （ 2）工程條件復(fù)雜 由于大體積混凝土的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此也導(dǎo)致了工程條件的復(fù)雜多樣。 總之，大體積混凝土雖然還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，但建筑大體積混凝土都具有一些共同特征：結(jié)構(gòu)厚實(shí)，混凝土現(xiàn)澆量大， 施工技術(shù)有特殊要求，水泥水化熱使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度變形 ，應(yīng)采取措施，盡可能地減少變形引起的裂縫開展。 我國(guó)行業(yè)規(guī)范《大體積混凝土施工規(guī)范》（ GB50496— 2021）中認(rèn)為當(dāng)混凝土中凝膠材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，就稱之為大體積混凝土。關(guān)于什么是大體積混凝土，國(guó)內(nèi)為有多種不同的定義： 美國(guó)混凝土協(xié)會(huì) ACI 對(duì)大體積混凝土的定義為：體積大到必須對(duì)水泥的水化熱及其帶來的相應(yīng)體積變化采取措施，才能盡量減少開裂的一類混凝土。 大體積混凝土 施工質(zhì)量控制 2 1 大體積混凝土概述 大體積混凝土的定義 在當(dāng)今建筑領(lǐng)域中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)中的主要結(jié)構(gòu)形式。因此這方面的研究工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。這些部位整體性質(zhì)量要求高 ,質(zhì)量的好壞直接影響到結(jié)構(gòu)的安全使用 ,因此全面的質(zhì)量控制就顯得至關(guān)重要。 目前 由于混凝土施工的一線 施工人員綜合 素質(zhì)不高，對(duì)相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不夠了解，缺乏全局觀念，所以制定一套完整的質(zhì)量控制體系，對(duì)大體積混凝土工程來說尤為重要。 因此施工各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控對(duì)混凝土工程來說至關(guān)重要。 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）