摘要:本文主要從大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及危害、大體積混凝土對原材料的要求、大體積混凝土的施工措施這三個方面進行論述。

關鍵詞:高層建筑;大體積混凝土;施工工藝

中圖分類號:TU745.1 文獻標識碼:A 文章編號:1000-8136(2009)27-0040-02

大體積混凝土結(jié)構是指現(xiàn)澆混凝土結(jié)構的幾何尺寸較大，且必須采用技術措施以避免水泥水化熱及體積變化引起裂縫的結(jié)構。目前，隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展，為了充分利用有限的土地資源，高層建筑結(jié)構應用已日漸廣泛，對建筑施工技術帶來新的挑戰(zhàn)。隨著建筑高度越來越高，高層建筑底板厚度越來越厚，在工程施工中，底板由于溫度應力極易產(chǎn)生裂縫，為此，應采取有效措施防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。在這樣的情況下，由于大體積混凝土在施工灌注時采取階梯式的平面和跑道式的灌注方法，可有效地降低大體積混凝土的升溫，克服了混凝土中產(chǎn)生的冷縫現(xiàn)象。因此，本文將重點談談高層建筑大體積混凝土施工工藝。

1大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及危害

1.1裂縫產(chǎn)生的原因

(1)混凝土內(nèi)部因素:當混凝土澆筑后，水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，使混凝土溫度升高，內(nèi)部和表面散熱條件不同，中心溫度高，表面溫度低，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。

(2)混凝土的外部因素:混凝土澆筑初期，由于結(jié)構的外部約束和混凝土各質(zhì)點間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強度較大，但抗拉能力卻很小，所以溫度應力超過抗拉強度時，混凝土的整個截面就會產(chǎn)生貫穿裂縫。

1.2危 害

(1)降低了建筑結(jié)構的剛度，如出現(xiàn)貫穿性裂縫，則會使結(jié)構(比如基礎筏板)的剛度降低，從而影響到結(jié)構物功能的正常發(fā)揮。

(2)影響混凝土的耐久性，裂縫的出現(xiàn)使侵蝕性介質(zhì)容易進入混凝土內(nèi)部，使鋼筋銹蝕，混凝土腐蝕、碳化，損壞混凝土的表面，使混凝土的強度降低，進而影響混凝土的耐久性。

(3)影響建筑物的防水性，裂縫的出現(xiàn)，則會使建筑物出現(xiàn)滲漏問題;且一旦出現(xiàn)滲漏，不但處理困難、花費巨大，還拖延了工程交付時間，降低了結(jié)構的使用功能。

2大體積混凝土對原材料的要求

2.1水 泥

考慮到普通水泥水化熱較高，應用與大體積混凝土時，大量水泥水化熱不易散發(fā)，因此，大體積混凝土的水泥則選用水化熱低，安全性好的礦渣水泥，如礦渣硅酸鹽水泥，其凝結(jié)硬化速度慢，早期強度低，釋放水化熱速度慢，利于水泥熱量較均勻放出，可推遲放熱高峰。并且在滿足設計要求前提下，盡量減少水泥用量，一般水泥用量控制在450 kg/m3以下。

2.2粗骨料

粗骨料的粒徑選擇除按結(jié)構斷面尺寸和鋼筋間距選擇外，粗骨料宜選用連續(xù)級配，因連續(xù)級配粗骨料有較好的和易性，抗壓強度較高，可同時減少用水量與水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，從而可減少混凝土的泌水與收縮;粗骨料粒徑為5 mm～25 mm，最大粒徑盡量選用較大尺寸，嚴格控制尖片狀含量，含泥量≤l %，并不能混有其他有機雜質(zhì)和使用海砂。

2.3細骨料

細骨料的平均粒徑>0.5 mm，含泥量≤5 %;當選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土時，應減少相應的用水量和水泥用量，以減少水泥水化熱，降低混凝土溫升，從而減少混凝土收縮。

2.4粉煤灰

由于粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，因此，當采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%，以降低水泥水化熱，并便于混凝土的澆筑。但考慮到摻加粉煤灰的混凝土會影響混凝土的抗?jié)B抗裂功能，則粉煤灰采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量，按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。

2.5外加劑

在混凝土拌制的過程中，可每立方米混凝土摻入2 kg減水劑，以減少水泥用量，降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性;可摻入緩凝劑延長混凝土的終凝時間，以減少水化熱的集中產(chǎn)生，但要注意緩凝時間過長會對早期長度不利。另外，大體積混凝土使用的各種原材、摻合料、外加劑均應具有產(chǎn)品合格證書和性能檢測報告;其品種、規(guī)格、性能必須符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和地方建設主管部門頒發(fā)的相關規(guī)定，同時應符合施工組織設計的規(guī)定。

3大體積混凝土的施工措施

3.1控制混凝土的澆筑溫度

降低澆筑溫度不但能降低混凝土中的最高溫升，也能直接影響到新舊混凝土間的溫差。因此，高層建筑大體積混凝土施工時，應控制混凝土拌合物的出機溫度(由碎石、砂、水及水泥實際溫度、比熱、通過熱交換計算測得)，其中，碎石與水的溫度對混凝土出機溫度影響最大，在實際施工時，可采取溫水或冰水攪拌混凝土，對骨料噴冷水或冷氣進行預冷，或?qū)橇线M行護蓋或設置遮陽裝置，避免日光直曬，運輸工具如果具備條件也可搭設避陽措施;另外，應盡量縮短混凝土拌合物的運輸時間和縮減轉(zhuǎn)料次數(shù)，可邊澆筑邊覆蓋隔熱被，也可在工作面現(xiàn)場采用涼棚并噴霧降低工作面氣溫，以達到混凝土拌合物的入模溫度。

3.2在混凝土硬化過程中進行人工控溫

人工控溫包括保溫和降溫。保溫，是指為避免已澆筑的混凝土內(nèi)外溫差不宜過大，在混凝土表面覆蓋保溫層或者灑溫水養(yǎng)護，以提高混凝土表面的溫度。降溫，是指在混凝土表面灑水降溫，以使混凝土表面溫度接近(甚至低于)環(huán)境溫度;或是指在混凝土底板埋入循環(huán)水水管降溫。以水管冷卻進行內(nèi)部降溫的方法，不僅可降低混凝土內(nèi)的最高溫升和平均溫度，還能有效減小內(nèi)外溫差，從而直接減少了溫度應力。

3.3澆筑工藝

大體積混凝土的澆筑工藝，應根據(jù)施工現(xiàn)場混凝土體積的大小，鋼筋疏密，混凝土供應條件等具體情況而定。在一般情況下，對于結(jié)構尺寸不太大的混凝土構件可采用分層連續(xù)澆筑法，從短邊開始沿長邊方向進行;對于厚度不大而面積較大的構件，宜采用分層分段踏步式推進的斜面澆筑方法;對于長度大大超過厚度的混凝土構件，一般采用斜面分層法。分層澆筑時振動棒插入下層5 cm 左右，以消除兩層之間的接縫。在大體積混凝土施工中，常遇到混凝土泌水問題，泵送混凝土及使用礦渣水泥在施工中均易產(chǎn)生大量泌水，應將多余水分集中后用專門的軟軸泵或隔膜泵抽水排出。

混凝土澆筑時，應保證不出現(xiàn)冷縫;采用薄層澆筑，層間結(jié)合按施工縫處理;應控制好層間間歇時間，即已澆筑混凝土溫度降為一定值后，新澆筑混凝土溫升倒加到已澆筑混凝土中后，已澆筑混凝土溫度回升值不大于原混凝土最高溫度，這樣即可避免因間歇時間過長，已澆筑的混凝土彈性模量增長過高，約束過大，導致新老混凝土結(jié)合面出現(xiàn)裂縫，間歇時間過短時，已澆筑的混凝土表面溫度較高時就被覆蓋，則致使混凝土塊體的溫升有可能超過允許的最高溫升，從而導致裂縫出現(xiàn)。

3.4加強混凝土的養(yǎng)護

混凝土澆筑后，應及時進行養(yǎng)護，以控制和縮小內(nèi)外溫差，并避免結(jié)構失去水分。首先，待混凝土澆筑成型后，用蓄水、灑水或噴水等方法，使其表面溫度適當降低;覆蓋一層塑料薄膜，然后再覆蓋一層保溫材料進行養(yǎng)護;夜間保溫材料要覆蓋嚴密;中午氣溫較高時應揭開保溫材料適當散熱。其次，要注意混凝土的補水，如底層塑料布下預設補水軟管，根據(jù)底板表面濕潤情況向管內(nèi)注水;混凝土泌水結(jié)束、初凝前，應進行多次搓壓;對墻、柱插筋部位、鋼柱等部位應盡可能覆蓋，避免出現(xiàn)“冷橋”現(xiàn)象。最后，混凝土澆筑完成12 h，嚴禁上人踩踏;澆筑完成24 h內(nèi)，除檢測測溫設備及覆蓋材料外，不得上人踩踏;待混凝土達到要求強度，及表面溫度與環(huán)境溫度差<20 ℃時，方可拆除保溫層。

綜上所述，高層建筑大體積混凝土施工中，應控制好其對原材料的要求，選擇適宜的水泥、粗細骨料、粉煤灰及外加劑，并在此基礎上，采用科學的施工措施，嚴格控制好混凝土的澆筑溫度，加強混凝土的養(yǎng)護等。只要這樣，才能防止高層建筑大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，并可保證工程的施工質(zhì)量。

參考文獻

1 許運閣.淺談高層建筑大體積混凝土施工[J].河北煤炭，2008(4)

2 王 東.某高層建筑大體積混凝土施工[J].山西建筑，2004.30(13)

Concrete Construction Craft of the Large Volume of the Skyscraper

Lou Lulu

Abstract: This text is from the production reason and danger， taking to raw materials of large volume concrete of the large volume concrete crack mainly These three respects of concrete construction measure are described to ask， large volume.

Key words: skyscraper; large volume concrete; construction craft