1 大体积混凝土材料配合比
1.1 强化材料配比的意义
混凝土是由水泥、水、骨料和外加剂拌合而成的非均质材料, 大体积混凝土浇筑之前要着重做好混凝土材料的配合比工作。合理的配合比不仅决定混凝土的强度, 还会对混凝土的泵送、和易性、坍落度和混凝土浇筑后产生水化热的量造成影响, 而这些将直接影响大体积混凝土的施工质量。
1.2 大体积混凝土材料配比的基本要求
大体积混凝土材料配比应该遵循一定的原则:为了保证大体积混凝土的良好品质首先应该尽量采取措施降低水灰比, 最好不超过0.5;其次在保证混凝土强度的条件下, 降低胶凝材料的比重, 尽量采用混合材料代替水泥, 同时合理选择水泥标号;还有调整粗骨料粒径, 保证混凝土具有较好的可泵性;达到级配良好, 尽量选用粗骨料的用量, 增加混凝土的抗裂能力;根据需要掺入适量减水剂和其他掺合料。
1.3 大体积混凝土材料优化配比
(1) 水泥。
配制大体积混凝土所用水泥质量必须要满足国家标准, 优先选用中、低热硅酸盐水泥, 比如, 火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。尽量降低水泥用量, 可以考虑增大粉煤灰等掺合料的掺加量。当混凝土有抗渗要求时, 其水泥中铝酸三钙含量不得超标。在混凝土中掺加必要的掺和材料, 延缓混凝土的终凝时间, 同时考虑到混凝土初凝前内部发热不会产生温度应力, 所以应该适当延长混凝土的初凝时间, 保证初凝时间在10个小时以上。
(2) 骨料。
混凝土骨料的选择级配要非常合理。优先选用一些热膨胀系数小、结构致密、有足够强度、含泥量低的骨料, 尽可能多使用粗骨料, 选用10mm~40mm天然连续级配碎石。混凝土骨料要表面洁净、不含杂质;采用中砂和填充大粒径的碎石、毛石等, 含泥量和有机物含量满足要求的砂子、石子等, 减小水泥石总用量, 降低水化热;尽量采用连续级配的骨料, 提高骨料在砼中所占的体积, 大大降低水泥浆的使用量, 不仅能减少收缩, 也能降低水化温升, 从而更好的控制裂缝。
(3) 外加剂及掺合料。
正确、合理的使用外加剂是提高混凝土的耐久性, 减少混凝土开裂, 保证混凝土质量的有效措施之一。减水防裂剂可以达到降低混凝土用水量20%以上, 掺加减水防裂剂改善水泥浆的稠度, 相同水灰比可减少相应比例的水泥用量, 并可提高水泥浆与骨料的粘结力, 降低塑性收缩, 提高混凝上的抗拉强度。但同时要注意大体积混凝土中采用的外加剂的技术和质量都应该符合国家现行的关于外加剂的相关标准和规定, 外加剂品种的选定和掺加量应该根据工程的实际情况通过水泥的适应性和实际的效果实验进行确定。引气剂也可在高寒地区的大体积混凝土中采用。
具体而言, 大体积混凝土施工中在材料配比方面应该对外加剂和矿物掺合料进行充分考虑, 选择如减水剂、膨胀剂、引气剂、矿粉、粉煤灰等等。掺入适量的高效减水剂以达到单位用水量最小的目的, 同时要保证施工的强度及和易性, 这对降低大体积混凝土的水化热并减小混凝土的收缩意义非常重大。在大体积混凝土的配比中加入一定量的膨胀剂, 可以使混凝土产生一定的微膨胀对收缩进行补偿, 降低了砼在硬化过程中产生的收缩拉应力, 提高了混凝土的抗渗能力和抗裂性能, 达到有效抵抗收缩应力、改善抗渗性和泌水性的作用。在大体积混凝土中还应该通过实验掺入适量矿粉和粉煤灰等矿物掺合料, 可以改善砼的和易性, 增加了砼中的胶凝物质, 降低了水灰比, 提高混凝土的密实性, 降低水泥用量, 降低了混凝土的早期水化热, 从而达到减少裂缝的效果。
2 大体积混凝土的制备
大体积混凝土制备的过程中一定要注意做到:采用搅拌站集中供应, 采用自动称量系统并应经过严格的计量校准, 保证配合比准确;严格控制搅拌时材料的投料顺序, 防止投料顺序混乱或不合理导致搅拌不均匀;严格控制搅拌的时间, 确保均匀性和和易性;对搅拌好的配料要进行坍落度的检测, 观察和易性, 防止发生分层、离析等现象;混凝土在运输的过程中不得再掺加任何别的材料, 要根据实际运输线路的长短、交通情况, 合理确定运输方案, 保证混凝土的供应, 实现连续浇筑, 防止冷缝的出现。
3 大体积混凝土的浇筑
大体积混凝土的浇筑应该采取一些有效的技术措施, 尽量减少混凝土的收缩, 防止裂缝的产生。大体积混凝土在浇筑的过程中可以采用分层连续浇筑和推移式浇筑的方法, 保证浇筑的质量。
(1) 大体积混凝土在浇筑的过程中混凝土的摊铺厚度应该根据砼的和易性和振捣器的性质来决定, 混凝土的摊铺厚度应该控制在400mm以内。 (2) 尽量缩短分层浇筑间隔的时间, 施工时必须要在上一层浇筑的混凝土初凝之前浇筑下一层混凝土, 最大间隔时间不得大于通过试验确定的砼的初凝时间。如果间隔时间不得不大于初凝时间时, 这时的层面需要按照施工缝进行处理。 (3) 推移式连续浇筑法主要适用于工程量大、浇筑面积也比较大、一次连续浇筑的厚度较厚, 而且现场浇筑能力不足的情况。推移式连续浇筑法在施工的过程中要注意清除砼表面的浮浆和松动的石子等。层间浇筑的工程中要采用压力水冲洗混凝土表面, 保持湿润。 (4) 混凝土浇筑时天气炎热的情况下应该对搅拌场的对砂、石骨料等进行遮阳和降温的工作, 必要时采用低温水或冰水拌制混凝土, 对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷。搅拌站尽量接近浇筑地点, 缩短运输距离, 采用混凝土搅拌运输车泵送混凝土, 及时清除混凝土表面的泌水, 保证混凝土的浇筑质量。 (5) 在基础内设置必要的温度配筋, 在基础突然变化、转折部位, 底板与墙转折处, 孔洞转角及周边部位, 增加斜向构造配筋, 以改善应力集中。在水化温升比较大的基础施工工地, 可采用布置冷却管, 浇捣养护时可以采用流水降温, 带走部分水化热。 (6) 在大体积混凝土浇筑的过程中要注意及时进行振捣, 采用快插慢拔的方式, 振捣时间为15~30秒, 振捣棒移动间距应该小于400mm, 插入下层混凝土50mm左右, 以便于消除两层之间接缝, 防止出现漏振, 直到混凝土表面不再出现明显的下沉、冒泡和泛浆为止。同时要为提高混凝土的抗裂能力, 还应该考虑采用二次振捣, 以防止蜂窝麻面等的产生。
4 大体积混凝土的养护
早期保水养护不足对混凝土的强度发展和耐久性都有不利的影响。养护方法对混凝土膨胀量有很大的影响, 也影响膨胀混凝土补偿收缩的效率。潮湿养护补给水分的方法有淋水, 铺设湿砂层、湿麻袋或草袋等, 最好再在表面盖一层塑料薄膜, 这样水既可渗入, 又能起到保湿的作用。保温养护利用混凝土的初始温度加上水泥水化热的温升, 使结构物在养护过程中, 表面降温速度减缓, 这样就控制了混凝土的内外温差, 防止混凝土因温度过大引起变形而产生温度裂缝, 所以它养护的关键。
摘要：随着我国经济建设的不断发展, 大量基础设施的建设, 大型、特大型的工程日益增加, 大体积混凝土工程也越来越多的得到应用, 同时, 大体积混凝土存在的裂缝问题也需要引起我们的重视。
关键词：大体积,混凝土,配比,施工,技术
参考文献
[1] 徐文波.大体积混凝土裂缝原因及预防措施[J].建筑工程, 2008.
[2] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.