摘要：随着高层建筑与大型设备基础日益兴建，建筑工程中大体积混凝土也得到越来越广泛的应用。然而大体积混凝土的浇筑施工技术，直接影响着建筑工程的整体质量。本文对大体积混凝土浇筑特点和产生裂缝原因进行分析，结合现场施工经验介绍相关应对策略，为广大施工人员提供参考。
关键词：建筑工程；大体积混凝土；浇筑技术；裂缝；施工技术
一、大体积混凝土
1大体积混凝土定义
日本建筑学会标准（JASS5）规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。
我国定义大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。
2大体积混凝土特点
结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高，水泥水化热较大，易使结构物产生温度变形。大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。
二、大体积混凝土浇筑施工难点分析
混凝土表面裂缝的防治是大体积混凝土浇筑施工中的主要技术难点。而造成这种现象的主要原因是混凝土的降温收缩和干燥收缩。完全自由状态下的混凝土实体，即使发生再大的均匀收缩，其内部也不会产生拉应力；但当混凝土体处于地基等约束状态下时，其内部会有拉应力产生，该拉应力一旦超过混凝土的实时抗拉强度，混凝土体就会发生开裂。
2.1 降温收缩
通常情况下，对大体积混凝土进行浇筑凝聚后，其温度会呈现一定的变化特征，即开始时会迅速升高，3至5天时可达到最大值，之后温度便开始缓慢下降。与任何弹塑性体一样，混凝土的力学特点是抗压强度远远大于其抗拉强度，且弹性模量较小，因此在温度升高的过程中，混凝土的体积膨胀不会对其产生不利影响，但在降温过程中，由于土体的收缩，会使混凝土处于约束条件下，因此容易导致其发生破坏，产生裂缝。而起初的细微裂缝会导致应力的集中，从而使裂缝进一步扩大，最终使混凝土的结构性、耐久性和抗渗性都受到破坏。
2.2 干燥收缩
在建筑工程大体积混凝土的浇筑施工中，水泥总重量的20%是水泥水化用水，因此当混凝土浇筑硬化后，混凝土将因拌合水中多余的水被蒸发而发生体积缩小。混凝土的干燥收缩是一个由表及里的较长过程，其收缩率通常大致在（2-4）×10-4之间。混凝土由于干燥引起的收缩是一个可逆的过程，因为当土体再次处于水饱和状态时，可能还会发生膨胀恢复，因此随着混凝土中水分饱和状态的变化，土体体积会发生反复的改变，最终容易导致混凝土发生破坏。
三、大体积混凝土裂缝介绍及产生原因
1裂缝
大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。
2产生原因
3.1.水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。
3.2.外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3.3.混凝土的收缩
混凝土中约20�的水分是水泥硬化所必须的，而约80�的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺等。
四、大体积混凝土浇筑策略
通常对大体积混凝土浇筑一般采用全面分层二次振捣的方案，混凝土初凝之后，不允许收到震动，混凝土尚未初凝时在技术上是允许的。二次振捣可以克服一次真道的水分、旗袍上升在混凝土中造成的微孔，同时可以有效防止一次振捣后混凝土下沉导致混凝土与钢筋分离的情况出现。全面分层、二次振捣的方案就是在下层混凝土接近初凝时再进行振捣，使混凝土恢复和易性。浇筑过程要进行振捣才能保证混凝土密实，振捣时间应该均匀一致以表面泛浆为好，间距要均匀，以振捣力的波及范围重叠约二分之一为好，浇筑结束后要进行表面压实抹平工作，防止表面开裂。
五、施工过程中提升大体积混凝浇筑质量的措施
1合理设计混凝土配合比
要保证大体积混凝土浇筑施工过程中的质量，首先要保证混凝土配合比的合理性。应当保证混凝土配合比既要满足设计要求强度又要尽量降低水化热；既要保证混凝土的和易性良好，又要降低水和水泥的使用量。降低水化热的主要方法应该是通过选用水化热低的矿渣水泥加入粉煤灰的方法来保证。
2合理控制温度裂缝
降低混凝土入模时的温度。这就要求在进行混凝土制作过程中采用低温水、低温砂石，尽量缩短搅拌时间。同时进行薄层浇筑，加快浇筑过程中的热量散发，推迟水化热峰值的出现，延长大体积混凝土的升温期。控制拆模时间，根据测温结果，混凝土拆模后若表面温度与内部温度差距大于25℃应进行相应的保温措施，反之即可拆模。进行温度监控，通过预埋的测温点进行内外温度的监控，保证符合设计要求。
3优化浇筑方案
施工现场的教主方案除了应该满足每一处混凝土在初凝之前就被上一层新混凝土覆盖、振捣完全以外，还应该考虑浇筑结构大小、钢筋不知情况、预埋件、螺栓等等，通常在对大体积混凝土浇筑方案要采取部分优化措施，来保证浇筑质量。
对结构平面尺寸过大的结构在进行全面分层的过程中采取分段浇筑，浇筑时从中间向两端或者两端中间同时浇筑的瞬狙进行。对斜面分层时，要保证斜面坡度不大于1/3，这种分层方法适用于结构长度远远超过厚度3倍以上的构件情况，同时浇筑顺序也应该是从建筑构件下部开始，逐步上移为好。
结束语
大体积混凝土浇筑技术已经在现代建筑施工工程中越来越广泛的被采用，虽然相关技术和施工企业都对此采取了相关措施来保证大体积混凝土的质量，但还是不可避免出现一些突发问题。对建筑工程大体积混凝土的浇筑技术进行研究，保证建筑结构的整体性、耐久性及防水抗渗性能将起到积极作用。
参考文献：
[1] 杨铁瑜.建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术[J].建筑科技风-新科技与新工艺（电子版），2012，（5）：67-68.
[2]倪元青.浅谈建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术[J].科学技术论坛-建筑工程技术博览（电子版），2012，（14）：95-96.
论文作者:胡缘
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/26
标签：混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 水化论文; 温度论文; 应力论文; 结构论文; 《防护工程》2018年第22期论文;