大體積混凝土施工工藝
本工藝標準適用于工業(yè)與民用建筑的大體積混凝土施工，必須采取相應技術(shù)措施妥善處理溫度差值，合理解決溫度應力控制好裂縫的開展。
（一）施工準備
1．材料
水泥：優(yōu)先選用低水化熱的水泥品種，如粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥（有抗?jié)B要求不宜使用）。
碎石：粒徑由試驗室試配確定。
砂：中砂。
水：自來水（飲用水），氣溫高時宜在水中加冰塊。
外加劑：緩凝劑（由試驗室試配確定）。
2．作業(yè)條件
（1）熟悉圖紙，編制大體積混凝土施工組織設計，并且要對工人隊組時行詳細交底。
（2）配合比已經(jīng)由試驗室試配確定。
（3）各種材料供應應滿足連續(xù)澆灌的需要，所需機具中振動器、運輸工具、串筒等應備足，澆筑前檢查其完好情況。
（4）勞動力安排要滿足連續(xù)施工作業(yè)。
（5）模析、鋼筋、支架、預埋件和預埋管道等按設計要求安裝完畢，并經(jīng)隱蔽驗收檢查。
（6）配備發(fā)電設備，防止施工時水、電中斷，夜間施工需要有足夠照明。
（7）掌握天氣變化情況，避開雨天澆筑混凝土，必要時準備好防雨設施。
（8）埋設測溫裝置。
（二）操作工藝
1、石子用自來水沖洗，必要時用冰水降溫。
2、各種材料按設計配合比計量投料，控制在允許偏差內(nèi)。
3、按照石、水泥、砂、外加劑的次序投料，控制攪拌時間不少于120s。
4、大體積混凝土澆筑應合理分段分層進行，每層厚度小于300mm，澆筑速度要連續(xù)保持均勻，加強振搗，提高混凝土的強度。澆筑溫度不且超過280C（混凝土澆筑溫度指振后在混凝土50～100mm深處的溫度）。
5、混凝土養(yǎng)護：澆筑完畢的混凝土初凝后，用濕潤的麻包袋覆蓋，覆蓋二層，每層麻包袋搭接縫不少于100mm，上下層錯開，派專人灑水養(yǎng)護，灑水次數(shù)應以麻包袋濕潤為宜，養(yǎng)護期不少于14天。
（三）質(zhì)量標準
同相應的普通混凝土。
（四）施工注意事項
1．水化熱對工程質(zhì)量的影響
（1）大體只混凝土澆筑完畢后，由于水泥水化熱作用所放出的熱量使混凝土同部的溫度不斷上升，混凝土表面和內(nèi)部溫差很大，表面與內(nèi)部混凝土收宿不一致，產(chǎn)生很在的拉應力，而混凝土的早期抗拉強度和彈性模量很低，因此極易出現(xiàn)混凝土的表面裂縫。夏季要采取降溫措施，冬季要保溫，減少混凝土內(nèi)外溫差。
（2）在原有厚大的老混凝土上或巖石地基上澆筑大體積混凝土內(nèi)外溫差。必須設置隔離措施，避免產(chǎn)生收縮裂縫又稱外約束裂縫。
2．處理水化熱的措施
（1）采用水化熱較低的水泥（如礦渣硅酸鹽水泥），并且要儲備足夠數(shù)量的同一品種水泥。
（2）在保證混凝土等級的前提下，使用適當?shù)木從郎p水劑，減少水泥用量，降低水灰比，以減少水化熱。
（3）采用石子澆水、攪拌水中加冰塊降溫等辦法，降低混凝土入模溫度。如果在熱天澆筑混凝土時，宜設置簡易遮陽裝置。
（4）選用級配良好的骨科，并嚴格控制砂、石子的含量，降低水灰比，加強振搗，以提高混凝土的密實性和抗拉強度。
（5）分層澆筑混凝土，每層厚度不宜大于300mm，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布較均勻，同時也便于振搗密實。上層混凝土覆蓋要在下層混凝土初凝之前進行。
（6）預埋冷卻水管，用循環(huán)水降低混凝土溫度。進行人工導熱。
（7）在巖石地基或厚大的老混凝土層上澆筑大體積混凝土時，可在巖石地基或老混凝土層上澆瀝青膠并撒鋪5mm厚砂子，或鋪二層瀝青油氈紙，以消除或減少約束作用。
3．產(chǎn)品保護
（1）大體積混凝土澆筑后，必須進行監(jiān)測，專人檢測表面溫度與結(jié)構(gòu)中心溫度，測溫時間不少于14天，前7天每隔4小時測溫一次，后7天每隔8小時測溫一次，測溫過程中如發(fā)現(xiàn)溫差大于250C時（重要結(jié)構(gòu)200C），要采取有效措施，如覆蓋保溫等，當溫差少于250C時，可停止測溫。
（2）大體積混凝土澆筑時，易使鋼筋產(chǎn)生位移，因上澆筑混凝土過程中應隨時復核鋼筋的位置，并采取措施，以保證位置正確。
（3）混凝土初凝后即覆蓋濕潤的麻包袋。
（4）混凝土養(yǎng)護不少于14天后，才允許下一工序施工。

大體積混凝土的裂縫

大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度的不同，分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫。它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面，可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其危害性是較嚴重的；而深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面，也有一定危害性；表面裂縫一般危害性較小。

但出現(xiàn)裂縫并不是絕對地影響結(jié)構(gòu)安全，它都有一個最大允許值。處于室內(nèi)正常環(huán)境的一般構(gòu)件最大裂縫寬度≤0.3mm；處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境的構(gòu)件最大裂縫寬度≤0.2mm。

對于地下或半地下結(jié)構(gòu)，混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當裂縫寬度在0.1~0.2mm時，雖然早期有輕微滲水，但經(jīng)過一段時間后，裂縫可以自愈。如超過0.2~0.3mm，則滲漏水量將隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中應盡量避免超過0.3mm貫穿全斷面的裂縫。如出現(xiàn)這種裂縫，將大大影響結(jié)構(gòu)的使用，必須進行化學灌漿加固處理。

大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，一方面是混凝土內(nèi)部因素：由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的；另一方面是混凝土的外部因素：結(jié)構(gòu)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，但受拉力卻很小，所以溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時，即會出現(xiàn)裂縫。這種裂縫的寬度在允許限值內(nèi)，一般不會影響結(jié)構(gòu)的強度，但卻對結(jié)構(gòu)的耐久性有所影響，因此必須予以重視和加以控制。

產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面：

1、水泥水化熱

水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時散發(fā)出去，以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，實際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3~5天。

2、外界氣溫變化

大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對大體積混凝土是極為不利的。

溫度應力是由于溫差引起溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應力也愈大。同時，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達60~65℃，并且有較長的延續(xù)時間。因此，應采取溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應力。

3、 混凝土的收縮

混凝土中約20℅的水分是水泥硬化所必須的，而約80℅的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會引起混凝土體積的收縮�；炷�土收縮的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化，這對混凝土是很不利的。

影響混凝土收縮，主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝（特別是養(yǎng)護條件）等。

大體積混凝土的配制

大體積混凝土所選用的原材料應注意以下幾點：

1、粗骨料宜采用連續(xù)級配，細骨料宜采用中砂。

2、外加劑宜采用緩凝劑、減水劑；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。

3、大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下，應提高摻合料及骨料的含量，以降低單方混凝土的水泥用量。

4、水泥應盡量選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水泥，優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。

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。這種泌水現(xiàn)象，不僅影響施工速度，同時影響施工質(zhì)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。混凝土泌水性的大小與用水量有關(guān)，用水量多，泌水性大；且與溫度高低有關(guān)，水完全析出的時間隨溫度的提高而縮短；此外，還與水泥的成分和細度有關(guān)。所以，在選用礦渣水泥時應盡量選擇泌水性的品種，并應在混凝土中摻入減水劑，以降低用水量。在施工中，應及時排出析水或拌制一些干硬性混凝土均勻澆筑在析水處，用振搗器振實后，再繼續(xù)澆筑上一層混凝土。

大體積混凝土的澆筑：

澆筑方案，除應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完畢外，還應考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預埋管道和地腳螺栓的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響，常采用的方法有以下幾種：

1、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，此時應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。采用這種方案，適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸一般不宜太大，施工時從短邊開始，沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。

2、 分段分層：

混凝土澆筑時，先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。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。這種方案適用于單位時間內(nèi)要求供應的混凝土較少，不象第一種方案那樣集中。這種方案適用于結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程。

3、 斜面分層：

要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況�；炷�土從澆筑層下端開始，逐漸上移。

五、 大體積混凝土養(yǎng)護時的溫度控制

大體積混凝土的養(yǎng)護，不僅要滿足強度增長的需要，還應通過人工的溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開裂。

溫度控制就是對混凝土的澆筑溫度和混凝土內(nèi)部的最高溫度進行人為的控制。

在混凝土養(yǎng)護階段的溫度控制應遵循以下幾點：

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小于20℃；當結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時，不大于25℃~30℃。

2．混凝土拆模時，混凝土的溫差不超過20℃。其溫差應包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。

3．采用內(nèi)部降溫法來降低混凝土內(nèi)外溫差。內(nèi)部降溫法是在混凝土內(nèi)部預埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時就開始進行，還有常見的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土內(nèi)外溫差而引起的混凝土開裂。

4．保溫法是在結(jié)構(gòu)物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度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。

5． 混凝土表層布設抗裂鋼筋網(wǎng)片，防止混凝土收縮時產(chǎn)生干裂。

在大體積混凝土施工時掌握住它的基本知識，并根據(jù)實際采取有較措施，會使施工質(zhì)量得到很好的保證。