浅谈水下大体积混凝土浇筑的质量控制

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1、浅谈水下大体积混凝土浇筑的质量控制浅谈水下大体积混凝土浇筑的质量控制摘要：本文介绍了水下大体积混凝土浇筑施工防裂技术，通过原材料的科学选用、混凝土配合比的合理设计，以及施工中的温度控制措施，成功解决了温度裂缝的难题。　　　　水下大体积混凝土在大型桥梁、大型码头、大型水坝等现代工程建设中占有重要的地位，因此，这些大体积混凝土结构质量的优劣就显得相当重要。然而，大体积混凝土结构厚、体形大、钢筋密、混凝土用量多、工程条件复杂，在施工质量的控制上难度非常大，尤其是水泥水化过程中释放的大量水化热引起的温度变化和混凝土收缩而产生的温度应力和收缩应力，经常导致水下大体积混凝土

2、结构产生裂缝，已成为大体积混凝土浇筑施工的一个质量通病。裂缝对混凝土结构安全的危害很大，严重的裂缝会恶化结构的强度和稳定，破坏其整体性和抗渗性，加速混凝土碳化和溶蚀，影响到结构的安全使用，轻微的裂缝也会影响结构的耐久性，有的还会发展成为严重的裂缝。由此可见，温度裂缝的控制和预防是保证水下大体积混凝土施工质量的关键。　　水下大体积混凝土多数要求一次连续浇筑完毕，不允许留施工缝，整体性要求高，浇筑后水泥的水化热量大，由于体积大，水化热聚积在内部不易散发，浇筑初期混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，而表面产生拉应力，

3、由于初期混凝土强度很低，当上述温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会导致裂缝。浇筑后期混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束，接触处将产生很大的剪应力，在混凝土正截面形成拉应力。当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时，便会产生裂缝，甚至会贯穿整个混凝土断面，由此带来严重的危害。另外，混凝土浇筑不连续，间歇时间过长，导致在新老混凝土之间出现薄弱层面，在温差作用下，新混凝土的收缩变形受到老混凝土约束产生拉应力，由此出现约束裂缝。　　大体积混凝土在硬化期间，大量释放的水泥水化热导致混凝土中心区域温度升高，这是大体积混凝土结构产生温度裂缝

4、的原因，解决大体积混凝土温度裂缝的关键是温度控制，所以在施工过程中应采取温度控制措施，防止裂缝的产生。　　⑴大体积混凝土浇筑前的热功计算　　为保障水下大体积混凝土的浇筑质量，浇筑前必须对混凝土水化热进行计算，通过计算预估大体积混凝土内部温度及内外温差，预先做好温度控制预案工作。　　混凝土水化热绝热温升计算公式：　　混凝土内部实际最高温度计算公式：　　混凝土表面中心温度计算公式：　　⑵混凝土原材料的选用及配合比的控制　　混凝土配合比的合理性不仅仅影响到混凝土自身强度要求，还会影响浇筑时的泵送要求、坍落度、和易性等，以及混凝土浇筑后的水化热产生的多少，特别是大体积混

5、凝土水化热的控制将影响到混凝土的裂缝控制进而影响整个大体积混凝土的质量。　　①科学选用水泥。在大体积混凝土浇筑中，混凝土温度的升高主要因素是水泥产生的水化热，水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇注后的7d左右，水化热温升主要取决于水泥品种、水泥用量及散热速度等。因而，在满足设计强度的前提下，尽可能采用水化热低、安全性好和凝结时间较长的水泥，可选用矿渣硅酸盐水泥，以减低水泥所产生的水化热。如要采用高水化热的水泥，就必须采取相应措施延缓水化热的释放。　　②砂石料的级配要合理。细骨料是混凝土中影响较为敏感的原材料，直接影响混凝土的和易性和强度，偏粗则和易性差、泌

6、水大，偏细则含泥多比表面积大，细度模数要控制在之间，同时筛孔通过量不应小于15％，筛孔通过量不应小于5％。含泥量控制在2％以下。粗骨料的选择应优先选用热膨胀系数小的骨料，并强调骨料的连续级配，尽量用粒径大、比表面积小、空隙率也比较小并具有足够强度的优良骨料，这样可以提高骨料在混凝土中的所占体积，提高混凝土的密实性，并可以节约水泥降低水化热和减少用水量，而且石块本身也具有吸收发热量的功能，能使水化热进一步降低，同时混凝土的收缩和泌水也随之减少。　　③掺加掺和料。掺加适量的混凝土用掺和料和外加剂，从而减少水泥用量，改善混凝土和易性，对降低温升、减小收缩也具有良好的效

7、果，从而提高其抗裂性。　　④做好混凝土配合比的试配工作。根据试验室试配资料，对比现场情况砂、石料含水率、含泥量等与试验室试配原材料的差别，适当调整混凝土配比，满足实际混凝土拌制要求，以达到质量标准。合适的配合比应使混凝土具有足够的可塑性和粘聚性，易于在导管中流动而又不易离析。水下混凝土坍落度为15-20cm。　　⑤尽可能降低混凝土温度。混凝土要用料搭棚遮盖，避免日光曝晒，高温时用冷却水拌合，降低混凝土入仓温度。　　⑶混凝土的运输　　在浇注前，停止其他结构物的混凝土浇注施工，为大体积混凝土浇注施工备料。混凝土拌合采用拌合站集中拌制，要冷却骨料，降低混凝土拌和温度，

8、专门混凝土运输车输送，并