基礎大體積混凝土施工技術措施
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在不同的施工規范標準中，對大體積混凝土有著不同的定義。我國國內的《大體積混凝土施工規范》（GB50496-2009）中對大體積混凝土的定義為：混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。即指這樣一種混凝土結構：其斷面尺寸尺寸要達到一米以上，需要利用一定的技術措施用于解決施工過程中由于水熱化和溫度應力等原因造成的內外溫差問題，從而避免施工過程中的可能造成的裂縫現象。這種大體積混凝土的施工要求較高。因此，在實際的大體積混凝土的施工過程中，需要連續澆筑，不能夠像其他某些工程那樣預留出施工縫。大體積混凝土施工體積通常較大，其原因為在澆筑后，混凝土由于水化會產生大量熱量，集聚在混凝土內部難以散發，致使混凝土內外部溫差較大，產生了溫差應力導致的。
2.大體積混凝土的施工過程中可能出現的問題
大體積混凝土施工相較于普通混凝土施工，具有系統龐大、工程復雜、技術要求高等特點。由于大體積混凝土表面的施工面積大，其表面系數自然會相應減少，熱量就會更集中地在水泥的水熱化過程中釋放出。水熱化是水泥水化過程中釋放出來的熱量，這種水熱化是導致大體積混凝土產生裂縫的主要原因之一，眾多的實踐證明，水泥在水化過程中會釋放出熱量很大的水熱化，這種熱量集聚在混凝土內部久久不能散去，使得混凝土表面溫度與混凝土內部溫度有很大的差異，混凝土的澆筑溫度和溫度應力在這個過程中發生劇烈的變化，從而導致大體積混凝土出現裂縫，這種水熱化導致的大體積混凝土的裂縫問題是混凝土施工過程中的主要難點之一。收到本身的脆弱性以及外界其他因素的影響，大體積混凝土產生的裂縫經常是程度、范圍各不相同的。按照裂縫產生的原因分析，可以分為四類裂縫：一、塑性收縮致使混凝土產生裂縫。塑性收縮是一種混凝土內部的微觀裂縫，在混凝土完全凝固之前，可能會由于很多種原因，致使混凝土表面的水分蒸發，造成塑性收縮。二、塑性沉降致使混凝土產生裂縫。在施工過程中，混凝土的配比非常重要，混凝土在配比時如果沒有按照規定進行合格的操作，就很可能發生配比不當的問題，骨料級配置不連續或者配置不夠都可能導致混凝土發生塑形沉降產生裂縫。三、溫度影響產生的裂縫。氣溫變化是致使大型混凝土在施工階段產生水熱化的重要因素之一。當大體積混凝土暴露于氣溫較高的外界條件時，受到溫度的影響，混凝土的澆筑溫度往往會隨著外界溫度的增高而增高，提高了混凝土的絕熱升溫；而當混凝土暴露于氣溫較低的外界條件，尤其是遭遇突然降溫的狀況時，混凝土表面的溫度也會隨著突如其來下降的溫度而陡然下降。在這個時候，混凝土作為熱的不良導體，其內部仍然處于高溫階段，這時的混凝土表面溫度梯度呈陡烈的狀態，混凝土不能完成急劇收縮，就會造成巨大的溫度應力，混凝土的徐變性能發揮不出，就會導致混凝土表面出現裂縫。影響混凝土內部的因素有混凝土的澆筑溫度、混凝土結構物的散熱降溫、水泥水化熱的絕熱溫升等幾方面，這幾種因素相互疊加后，會對混凝土造成非常高內部溫度，進一步拉大混凝土內外部的溫差，產生溫度應力，致使混凝土變形，同時，隨著溫差的增大混凝土的變形程度也會愈加增大，造成混凝土裂縫。四、外加劑添加不當致使混凝土產生裂縫。因此，施工過程中，對所添加的外加劑篩選也非常重要。
3.完善大體積混凝土施工技術控制
時代和科技的進步和發展下，我國公路工程建設的進程逐漸加快大體積混凝土在施工過程中將會使用到大量的水泥，這可能會直接導致水泥水化產生較大較集中的熱量，成倍地增加了混凝土內部所要承受的溫度和收縮力，提供了混凝土墻體表面出現裂縫的可能。為防止混凝土表面裂縫的產生，避免出現施工事故，提高工程質量，這就需要找到合適的技術手段革新大體積混凝土施工技術。可以通過以下的結合實際工程得出結論的方法，合理完善并改進大體積混凝土的施工技術。一、盡可能降低大體積混凝土水泥水化釋放出的水化熱。水泥水化過程中，會釋放出熱量相當大的水化熱，這種水化熱使混凝土內部的溫度快速增高，直接導致混凝土外表面于內部產生極大的溫差，產生一定的溫度應力，從而造成裂縫的產生。大體積混凝土對水泥用料的大量需求也直接導致了混凝土表面出現裂縫的可能性。為了防止裂縫的出現，就需要在施工的準備階段以及實施階段采取正確且必要的措施。在施工的準備階段，也就是材料的選取階段，要對材料的選取和標準的衡量格外注意。選取水泥時，強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥不僅能夠滿足施工過程中對強度的要求，還具有耐久性的特點。粉煤灰最好采用渭河電廠的Ⅱ級粉煤灰，摻入水泥用量30%的大量燒失量＜8%，SO2＜3%，SiO2＞40%,并對水泥無不良反應的粉煤灰，可以在減省水泥用量的同時減少混凝土前期的發熱量。粗骨料應采用連續級配或合理的摻配比例碎石或者卵石，級配宜為5mm-31.5mm，骨料中不得存在有機雜質，骨料含泥量不得大于1%，所采用的粗骨料的最大粒徑不得大于鋼筋最小凈距的四分之三，且礫石最大粒徑不大于40mm,碎石的最大粒徑不得大于30mm。細骨料的含石率要＜8％，含泥量不得大于3%，其細度模量最好2.3～2.6之間。外加劑最好選用復合性能好的STY-UⅠ和HS-Ⅱ微膨脹劑，這種外加劑的初凝時間在10-12小時之間，終凝時間在14-16小時之間，注意把握時間。在施工過程中，應當注意盡可能地減少水泥的使用量，加強對混凝土后期強度的充分利用，從而進一步避免水泥發生水熱化釋放熱量造成墻體表面出現熱量的可能。二、對混凝土澆筑技術和振搗技術的加強與完善。混凝土的澆筑與振搗工作直接影響著混凝土的硬度、抗壓能力和使用質量等，因此，采取科學性、有效性的澆筑和振搗方法，是提高大體積混凝土施工技術的重點。施工過程中，要盡量縮短兩次混凝土澆筑之間的時間間隔，要在混凝土初凝之前進行下一次的澆筑工作，上一層的混凝土要能夠完全覆蓋下一層的混凝土，同時保證連續性地完成澆筑施工工作，從而避免裂縫的產生。施工中的振搗工作需要做到按照混凝土坡腳振搗、坡中間振搗以及混凝土土坡頂的振搗“按部就班”地進行，振搗完畢后，還應當利用刮杠刮平混凝土的表面，確保不會有裂縫的產生。
4.結語
大體積混凝土的應用將會越來越廣泛，這也就導致對大體積混凝土施工過程中的要求也越來越高。大體積混凝土一旦產生裂縫，影響到工程的質量問題是一方面，更重要的是對人身安全會產生強烈的威脅。因此，采取有力措施，提高技術要求，調整好內外溫差和濕度，排除泌水現象及裂縫現象，是保證大體積混凝土工程能夠順利實施的關鍵，把握每個施工關鍵，完善每個施工細節，才能確保大體積混凝土工程的順利實施。
作者：朱飛 單位：通化市公路管理處
