大体积高性能混凝土施工控制技术

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1、大体积高性能混凝土施工控制技术（中铁十四局苏磊时小荣）摘要：本文简要分析了大体积高性能混凝土施工过程中常遇到的问题，并结合工程实例，提出从原材料及配合比、浇筑过程控制和养护及温度监控几个方面采取相应措施来控制大体积高性能混凝土的施工质量。关键词：大体积混凝土高性能混凝土施工质量控制措施1概述随着混凝土技术的发展，以耐久性为核心的高性能混凝土已经在工程上开始规模应用。当前，我国正在进行大规模的铁路工程建设，若在铁路工程能够大量应用高性能混凝土来建设，则能够避免若干年后要花费巨资维修或更换过早产生劣化的混凝土结构，从而节约国家有限的资源，也

2、符合节能、绿色环保等可持续发展的战略方针。为确保高性能混凝土能够发挥其高耐久性的特点，必须严格控制施工过程，根据环境特点制定详细的施工方案。按照工程结构使用年限级别的不同，验证结构长期使用性漫长。这就向施工单位提出了耐久性混凝土施工质量控制与施工质量保证的具体措施与要求。国内通常把结构厚度大于1m的称为大体积混凝土。大体积混凝土承受的载荷巨大，结构整体性要求高，如大型设备基础、高层建筑基础底板和桥涵基桩承台等。一般要求混凝土整体浇筑，不留施工缝。在混凝土浇筑早期，受水泥水化热影响，产生较大的温度应力，易产生有害的温度裂缝。2大体积高性能

3、混凝土施工的主要问题（1）拌和物稳定性：高性能混凝土的生产工艺与普通混凝土生产工艺基本一样，所不同的是混凝土配合比设计技术路线和考虑的因素结果较多。在理念上发生显著的变化，高性能混凝土不仅仅是物理性、力学性还有它的理化性质的要求。所以在混凝土生产控制上必须有严格的程序化、标准化，强化生产监控。对人员设备措施提出了新的要求和手段。（2）结构成型与浇筑：对于泵送施工坍落度要求较大的混凝土常见的泌水、泌浆现象不管是普通混凝土还是高性能混凝土都是很难避免的。结构物的不同，结构物所处位置的不同，施工工艺都会有差异。如水下混凝土基桩，地表构造物，预

4、应力结构物等，除水下混凝土基桩外，混凝土施工是分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。所以在配合比设计时在满足结构的设计施工要求的同时应尽量降低单方混凝土用水量，尽量选用较低的砂率以及胶凝材料中的水泥用量。（3）干燥收缩与裂缝-5-：混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。（4）混凝土结构浇筑后的温度与裂缝：混凝土中水泥

5、水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出约502J的热量，如果以水泥用量350-550kg/m3来计算，按照理论计算每m3混凝土将放出17500-27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右，如果浇筑温度为28℃，则混凝土内部温度将达到65℃左右，但是在实际施工过程中实际温度往往高于理论计算值。所以混凝土配合比设计时应考虑掺加掺和料来降低混凝土中水泥水化工程产生的热量，缓解水泥水化速度，降低水泥水化温度的峰值。如果没有配合比的降温技术路线，没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部的温度会高出许多。混

6、凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3-5d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。初期出现的裂缝很细，随着时间的发展而继续扩大，甚至达到贯穿的情况。（5）施工冷缝：因为大体积混凝土的浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的时间间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电，停水及其它恶劣气候条件等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。（6）混凝土结构物耐久性：混凝土产品是多种材料拌合后的产物，要达到结构物设计的使用

7、年限，应考虑混凝土中或外界环境中氯盐引起的钢筋锈蚀，炭化引起的钢筋锈蚀，混凝土骨料中潜在的有害物质引起的理化反应，这些因素都会缩短混凝土结构物的使用年限。3武广客运专线XXTJⅢ标段大体积高性能混凝土施工质量控制措施3.1原材料及配合比设计（1）水泥：在大体积混凝土中混凝土的温升主要是由于水泥的水化放热引起的，因此为了避免温升引起裂缝的产生，优选水泥成为大体积混凝土施工中最为关键的一步。优先采用水化热较低的水泥，如大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或采用P·O型水泥掺加矿物掺合料等，以达到降低水化热的目的。（2）矿物掺合料：在保证混凝土强度

8、的前提下，应该尽可能掺加矿物掺合料，适量的掺合料既能降低水化热的产生，还能够提高拌合物的和易性和抗离析能力。掺合料优先选用粉煤灰，因为粉煤灰主要是由海绵体和铝硅酸盐下班微珠矿物组成，这些玻璃呈圆球状，表面光