叶胜华
贵州富邦建设工程有限公司 贵州六盘水 553000
摘要：目前，建筑工程在建设的过程中会应用到大体积混凝土，比如高层建筑、大型设备基础、水利工程等。在大体积混凝土中水化热释放的速度比较集中，混凝土内部的温度变化比较大，这样会导致混凝土内外温差过大，使混凝土出现裂缝，严重影响到工程建设的质量以及使用的性能。
关键词：大体积；混凝土；配合比设计
1 工程概况
某建筑工程高250m，建筑占地面积为39098m2左右，实际建筑面积为324314m2，该建筑工程是有一栋250m的甲级写字楼、两栋100m的甲级写字楼、三栋36m的写字楼以及一栋4层的商业中心构成。施工过程中使用的混凝土强度等级为C45P8。
2 大体积混凝土施工配合比原则
在对大体积混凝土的配合比进行设计的过程中需要遵循以下原则：（1）需要严格控制水泥的品种以及使用量。大体积混凝土在使用的过程中，内部温度上升较快的原因是受到水泥水化热的影响。因此，通常情况下，需要选择低碱水泥，也可以通过降低大体积混凝土中水泥的用量来降低水化热。结合以往工作地数据可以得知，每减少10kg水泥就会降低混凝土中1～2℃水化热温度的上升，但是具体水泥的使用量还需要根据工程建设的实际情况确定，以防止因水泥用量少而导致大体积混凝土强度达不到施工的要求。（2）在对大体积混凝土的施工材料进行控制的时候，可以选择矿物掺合料代替部分水泥。对配合比进行设计时，通过对矿物掺合料进行研究发现该材料具有一定的活性，并且产生的水化热温度比较低。通常情况下会使用矿粉和粉煤灰做为矿物掺合料的材料，这些材料的粒度能够有效满足工程对大体积混凝土施工材料基础性的要求，并且矿物掺合料的化学性能比较稳定，不会因外界环境发生变化而影响到材料的性能。
3 配比设计
3.1 原材料选择
大体积混凝土出现裂缝的主要原因是因为混凝土在凝结过程中的水化反应产生持续水化热，且由于结构物体积过大内部温度得不到有效释放，从而导致混凝土内外的温差过大，通常会选择使用中、低热硅酸盐水泥，或者是使用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰替代水泥，这样能够降低水泥的使用量，加强对混凝土施工质量的控制，提高大体积混凝土的使用性能。同时还可以有效减少水泥水化热对混凝土的影响。在对大体积混凝土的泵送剂进行选择时，需要保证泵送剂的性能可以提升混凝土的流动性，抑制混凝土出现堆积或离散，降低水泥中水化热的释放速度。在对配合比进行设计的时候，骨料的粒径越大混凝土的温差越少，混凝土温度升降过程中的温差也会降低。
3.2 温度控制
在大体积混凝土浇筑施工完成之后，需要对混凝土内部的温度进行严格的控制，因为混凝土内部的温度会直接影响到混凝土使用的质量以及性能。在浇筑的过程中，通过在混凝土的内部埋设直径在15至20cm左右的冷却水管，来降低大体积混凝土中心部分的温度，但是需要注意的是使用的冷却水通常情况下是自来水。最后，还需要注意的一点是，在大体积混凝土施工的时候，应该严格的检测混凝土内部的温度（混凝土水化热内部最高温度一般在60-70h出现，内部最高平均温度不宜大于60℃，最高温度不宜大于65℃），合理的调整冷却水管的流量，这样做的最大目的是为了能够最大程度的降低混凝土与冷却水的温差。因此，应该加强对相应措施的管控。
3.3 粉煤灰的应用
在大体积混凝土施工之前，为了能够保证混凝土可以有效满足工程设计的整体要求，在配合比设计时，为降低水胶比，可以采用减少水泥用量的方法，为确保混凝土的强度满足要求，减少部分水泥可用粉煤灰替代。随着粉煤灰掺量的增加，水泥中熟料含量相对减少，凝结硬化速度慢，早期强度低。当龄期超过28d后，粉煤灰二次水化反应开始，甚至可超过同强度等级的混凝土。因此施工过程中可根据实际使用需要确定强度值需求，然后合理的确定粉煤灰掺量。粉煤灰晶体为透明玻璃珠状，由于其外形结构，在掺入适量粉煤灰后，可以明显的改善混凝土的工作性能。
所以，在对大体积混凝土配合比进行设计时，需要严格控制粉煤灰的掺入量，将粉煤灰代替部分的水泥使用，既能够满足混凝土的工作性能的需求，也能保证混凝土的质量，同时还可以降低大体积混凝土内部的温度，防止出现裂缝。
3.4 总体配比设计
在对水泥施工材料进行选择时，主要选择普通的P·O425硅酸盐水泥，该类水泥初次凝结的时间为222min，最终的凝结时间为274min,3d、28d的抗压强度各自为25.9MPa及51.4MPa。掺合料主要运用的是粉煤灰及矿渣粉。矿渣粉，其在7d、28d期间活性指数各自为80%、95%、实际表面积为418m2/kg，需水量一般在93%左右，粉煤灰为Ⅰ级、7.0%的细度。外加剂为聚羧酸高性能的减水剂，实际减水率为26%，每小时的变化量为20mm、常压的泌水率为53%。根据建筑工程的建设目的，在大体积混凝土使用的过程中需要按照相关标准进行，在充分满足工程建设的稳定性、安全性之外，还需要加强对混凝土配合比的重视。需要严格控制混凝土组成的施工材料、水化热、养护等各项要求，保证大体积混凝土的质量。
4 控制技术研究
4.1 控制好大体积混凝土的入模温度
在大体积混凝土浇筑的时候，如果外界的温度比较高，所用材料的基础温度增高，则拌和后的混凝土温度就会上升，在这样的情况下，浇筑后的混凝土内部的温度也会随着上升，导致大体积混凝土出现裂缝。在浇筑过程中想要防止这样的情况发生，就需要在外界温度比较的低时候进行浇筑（浇筑时的外界的温度不能超过30℃）。在计算浇筑温度时，大体积混凝土的内外温差不能有效满足浇筑施工的要求，就需要在施工的过程中降低混凝土内部的水温，之后在降低石子的温度，必须严格的控制混凝土内部水温与石子温度降低的顺序，如果顺序出现问题，就会严重影响到大体积混凝土入模的温度。
4.2 大体积混凝土的养护与温度监控
混凝土养护是确保大体积混凝土工程建设质量的重要工序。针对大体积混凝土浇筑施工过程中，需要严格的按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）的相关规定进行工程养护，具体的养护措施如下：
（1）在大体积混凝土养护施工的过程中，应制定合理的控制措施，将混凝土内外之间的温差控制在25℃，这样能有效防止混凝土在施工的过程中出现裂缝的情况。
（2）如果在大体积混凝土施工的过程中，内外温差接近25℃，应该根据工程实际情况选择使用麻袋或者是塑料薄膜覆盖在大体积混凝土的表面，有效控制混凝土内部的温度。如果在施工的过程中，内外温差在20℃以内，就需要拆除保温层。如果在日间施工现场的气温过高，就需要拆除保温层，加快混凝土内部温度的释放，在夜间覆盖保温层。
（3）大体积混凝土在拆除的时候，需要严格检测混凝土内外的温度，如果温差在20℃以内，就需要根据情况合理的埋设蛇形冷却管，并且在管内注入冷水（主要是井水或者是山泉水）。
结语
综上所述，大体积混凝土容易出现结构开裂的根本问题是混凝土在凝结过程中产生的水化热，由于体积过大从而无法得到有效的释放和降温。我们可以通过选取水化热较小的水泥、在混凝土中掺入适量的粉煤灰、尽量选用大粒径骨料、制定持续有效的养护措施及增设冷凝管来有效的降低混凝土水化热，从而防止混凝土产生结构裂缝，确保混凝土的施工质量。
参考文献
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