细论大体积砼的特点和施工技术

　　李彦斌+丁妍
　　摘 要：大体积砼是建筑施工的最基本元素，出现裂缝等问题是十分重要的，本文就大体积砼的特点和施工情况进行分析。
　　关键词：大体积砼；开裂；施工技术；控制
　　一、概念
　　砼： 预拌混凝土在一定的时间内呈流塑状态，浇注入模，捣实固化后可以制成各种形状和大小的构筑物或构件，其成型后一段时间里水泥与水发生水化反应，使混凝土硬化，硬化后的混凝土具有一般石料的性质，所以混凝土也叫砼，人工石的意思。
　　对于大体积砼，不是由其绝对截面尺寸的大小决定的，而是由是否会产生水化热引起的温度收缩应力来定性的，但水化热的大小又与截面尺寸有关。
　　二、大体积砼的特点和产生裂缝的原因
　　1.特点
　　①大体积砼的强度级别高，水泥用量大
　　②体积变化容易受约束会产生拉应力
　　③砼是脆性材料，抗压能力较高，抗拉能力较低。
　　2. 产生裂缝的原因
　　①在大体积砼浇筑的施工阶段中，内部温度大大高于外部，形成巨大的温差，造成内涨外缩，使构件表面产生很大的拉应力所以导致开裂。
　　②大体积砼的体积变化会受约束，即外约束和内约束。外约束一般是指基础或其他外界因素对结构物的约束，水泥水化的后期，散发热量大于放热量，构件温度降低，体积也会跟着收缩，受边界条件约束，从而产生拉应力。内约束则由于内部水泥水化热不容易散发，表面比较容易散发，使得内部体积膨胀，而表面易于散发，内部体积膨胀，表面体积就收缩，产生拉应力，造成表面裂缝。
　　③大体积砼因温度变形受约束时就会产生拉应变（或拉应力）很容易超过极限拉伸（或抗拉强度）而产生裂缝。
　　三、避免大体积砼产生裂缝的施工方法
　　为了避免大体积砼的内外温差问题，以及产生的裂缝，我们必须采取最科学的施工方法，具体做法如下：
　　1.优化大体积砼的搅拌
　　在一般的大体积砼的搅拌过程中，湿润的石子表面和水分会充分的接触，在砼逐渐成形或静置的过程当中，水就会向石子和水泥砂浆的界面集中，最后再石子的表面形成一层水膜层。当砼硬化后，存在的水膜层就会造成界面的过度层形成疏松多孔化，也就降低了硬化水泥砂浆与石子之间的粘接性，从而成为砼结构中最最薄弱的环节，对砼的抗压力和其他物理学性也造成了不良的影响。如果改进大体积砼的搅拌方式，就能有效的提高砼的极限拉伸力，从而避免砼结构的收缩。
　　2. 分块浇筑法
　　在施工过程中采取分块浇筑法可以尽量避免大体积砼的内外温差问题。分块浇筑法包含水平分段浇筑和竖向分层浇筑两种方式，其中分层浇筑又包含全面分层、分段分层和斜面分层三种方式。在施工项目竣工时间充足且允许的情况下，可以使用分层多次浇筑法，采取薄层浇筑技术，充分散发砼内的水化热。而在施工的过程中，就要注意每道程序的间歇时间，如果间歇时间太长，就会影响竣工的时间，同时也会使原来的砼对新浇筑砼产生约束力，进而会在上下层的砼结合面产生不容易看见的裂缝；如果间歇时间太短，也可能造成上层砼的沉降问题，从而更提高砼裂缝的可能性。
　　3.二次振捣技术
　　二次振捣技术，对提高砼的抗裂性具有很重要的作用，对完成浇筑但还没凝固的砼进行二次振捣工作，就会有效的避免砼由于水平钢筋下部产生的水分和空隙等，从而提高钢筋和砼之间的凝聚力，有效的防止裂缝的产生。
　　4.砼运输
　　砼的运输能力应该满足施工需要，使浇筑工作不间断，保持均匀性，不出现分层离析现象。否则，要对砼拌合物进行二次快速搅拌。严禁在运输过程中向砼拌合物加水。
　　四、大体积砼的施工工艺
　　为了错开拌合物内各层的水化时刻，分散混凝土的放热峰值，就要分块分层浇筑混凝土。一般情况下在第一层混凝土还没开始凝固时就浇注上一层。振捣上一层的时候，为了消除两层之间的缝隙，建议振动棒插入下一层50-100MM，且振捣的时间不宜过长，从而防止石子下沉而造成混凝土结构的不均匀。当浇注完毕在混凝土初凝之前，要粗抹面一次，是混凝土接近终凝时，应用木模第二次抹光，从而消除混凝土表面的龟裂裂纹。另外还要采取措施控制浇注温度，必要时可以预埋冷却水管，用循环水进行人工导热，从而降低混凝土的内部温度。五、提高大体积砼施工质量的途径
　　1.加强对温度的控制
　　① 为了控制由温差导致的裂缝，浇灌工作就要选择在一天气温最低的时间进行，并优先选择水化热较低的水泥，确保大体积砼强度等级的前提下进行浇灌。
　　② 注意控制砼入模的温度，必要时可以采取加冰块来冷却材料。
　　2.提高对原材料的控制
　　加强石子中最大粒径及其粗细的集料级配，为了确保砼的紧密填充，如果石子的粒径过大，那砂浆的收缩度就会大于砼的收缩度，拆模后就很有可能在钢筋下方造成裂缝。另外砂石料的含泥量也要严格控制，如果超过规定，就会降低大体积砼的抗拉力并增加砼的收缩力，从而产生裂缝，影响工程质量。
　　水泥的选择也很重要，不同品牌、类型的水泥配置出的砼性能也不完全相同，所以要严格控制选材和配合比，减少水泥和水的用量。
　　3.适当的调整钢筋配置
　　通过调整钢筋的配置，可以增设温度的传递分布筋，从而将大体积砼内部的热量及时传递出来，防止内部热量增高。在钢筋的配置设计上，一般采用配筋率不改变的前提下，上下皮配筋错位的分布方式，使钢筋的直径减小，钢筋之间的间距缩短，从而减少了砼的收缩程度，上下搭接的方式使中间的热量迅速散发出去，减少裂缝发生的几率。
　　4. 通过在浇筑混凝土的模具内敷设一定数量的细钢管为导管，在施工浇筑时及养护期作为散热管道，在导管中循环冷水，带走大量的水化热，是一种很好的降温措施。
　　5.注重养护工作
　　严格控制砼的温度，避免出现大温差导致裂缝是对砼结构完工后的最重要的养护。对于大面积的底板面来说，一般采用先一层塑料薄膜后二层草包做保温保湿养护。选择合适的施工时间，避开炎热气候和太阳的暴晒。养护方面必须根据混凝土的内表温差和降温速率，及时调整养护措施，尽可能的多一些时间来养护，必要时可派几个人专门进行养护工作，做到轮班值守。拆模后应立即回土或在覆盖保护，同时要预防气温和冷空气的影响，控制内表温差，防止混凝土早期和中期的裂缝。养护工作不能怠慢，必要时可将养护周期延长至15天左右。
　　总之，大体积砼的施工技术比较复杂，为了保证大体积砼的质量，和避免裂缝的产生，从设计到选材，从运输到施工以及施工的环境、气候温度、人员配合等多方面的因素都是值得我们去注意和改进。