怎样用草袋处理大体积防水混凝土施工技术
摘要：近些年大体积混凝土浇筑技术得到广泛的应用，其防水方面的技术受到重视，因为防水技术好坏会直接影响建筑质量。本文通过分析大体积防水混凝土浇筑技术应用存在的问题，以工程实例解析混凝土防裂的技术措施、注意事项等。
前言
当前，建筑行业不断向前发展，施工技术也随之出现巨大进步，大体积防水混凝土浇筑技术在施工当中的应用逐渐加深。在混凝土浇筑过程中，防水施工会对建筑的建设质量产生直接影响，其施工的核心部分就是防裂。
1大体积防水混凝土浇筑技术应用存在的问题（混凝土无外力条件下裂缝产生的原因）
1.1内外温差过大导致裂缝
这种形式的裂缝一般情况下会在浇筑的第三天出现，混凝土内部与外部存在温度差主要因水泥的水化热在释放过程中存在延迟的因素造成的。大体积混凝土浇筑完毕之后，水泥与水之间就会发生一定程度的反应并在短时间内放出大量热量，导致内部的出现水化热凝聚的现象。由于混凝土体积较大，致使内部的水化热无法及时释放。混凝土外部也存在水化热的现象，因直接暴露在空气之中，能在较短的时间内释放完毕，混凝土表面温度很快降下来。因此，大体积混凝土在硬化过程中初期内部与外部之间的温差较大。当温差达到一定程度，混凝土内部体积高温膨胀，表层混凝土降温收缩，造成内应力增大，当混凝土外部所受拉应力不断增大，超过混凝土自身的抗拉限度时，混凝土就会在内应力的拉扯下出现裂缝。如果大气温度降低明显，混凝土表层受冷收缩，导致混凝土收缩能力增大，拉应力也会在此时出现，导致裂缝。
1.2降温与干燥收缩导致裂缝
混凝土的成型需要在散热与硬化实现之后，其中混凝土会存在收缩的可能。散热时，内部温度升高达到极限值之后，水泥就会开始水化，很多水在这个过程被消耗，温度开始呈现一定程度的降低，混凝土整体体积缩减；浇筑过程主要以泵送的形式开展，发挥作用的时候携带水分，这些水分可以运动，硬化开始时，这些处于运动状态的水分会逐渐蒸发，逐渐形成水分缺失的状况，出现干燥收缩。这两种形式的收缩作用结合在一起，在表层产生拉应力，使原本与处于较为稳固状态的混凝土在应力作用下出现裂缝。这种现象出现的开始，通常拉扯的力量集中在一个点上，随着时间的推移，拉扯的力量开始逐步增强，裂缝逐渐扩大。
1.3混凝土组成材料性能差导致的裂缝
此类裂缝也叫安定性裂缝，主要是由于混凝土组成材料本身的性能达不到标准而导致的裂缝。混凝土的组成材料通常由粗骨料、细骨料、水泥、水、外参剂等组成。其中水泥的稳定性和碱骨料反应对混凝土的稳定性危害很大，会造成混凝土开裂甚至造成混凝土构件的破坏。该类裂缝从原材料质量要求上可以控制和避免。
2施工实例分析
2.1工程概况
某个项目的选矿厂筛分间、循环水泵站以及污水处理泵站等工程，基础埋深通常被控制在6到8m，类型是钢筋混凝土、片筏式等类型，混凝土强度等级选用C25或者C30，抗渗等级则为S6或者S8，基础混凝土长度大致在35m左右，宽大致为25m，厚度在1.5左右，各个工程的工程量均超过1000m3，属于大体积混凝土施工防水。
2.2防控裂缝措施
2.2.1原材料与浇筑方法
为了防范温度裂缝的产生，将出现水化热程度较低的矿渣水泥作为主要的施工材料，以上施工工程之中通常使用525号水泥。选择此类型水泥主要理由是，在设计的时候，抗渗等级为S8，一般情况下，如果设计中存在明显的抗渗要求，则混凝土应该优先使用一般水泥。事先查阅施工计划，在混凝土施工时如果在冬季，气温过低，尽量选择抗冻性较强的水泥。加入减水剂，对混凝土的和易性、密实性进行调整，也能够在一定程度上削弱水化热散发速度。查询相关资料可知，加入减水剂可以减少10%的水泥使用量。这比矿渣水泥的节约功能更强。因此，在强度方面要求相同的情况，选择普通水泥较好。虽然普通水泥具备水化热温度高的情况，但是加入减水剂之后，就可以改善这个缺点。
2.2.2适当确定砂石级配，合理控制其含泥量
从控制其水化热来看，应选择粒径相对较小的石子。这种选择可节约用水，在一定程度上减少水泥的使用量，使水化热现象得到控制，还能实现对凝结收缩及泌水干缩等情况。但是，当其中的粗骨料外形超过一定限度，就会造成拌合离析的情况发生。并且泵送混凝土也会对石子的极限粒径产生一定的影响。因此，在选择石子的时候，应该根据施工的实际要求，对其粒径进行合理地确定。对上述因素进行考虑，随后进行骨料适配，石子级配被确定为5～20mm、5～40mm两种。砂类型应该为中砂，因为粗砂难以保留水分，细砂容易出现干缩，使用时容易出现细微的裂痕。中砂消耗水量最为适合，水泥用量符合混凝土配合比的要求。若混凝土采用泵送方式浇筑，应尽量在一定程度上提高砂的比率含量。砂石会含有的尘土、泥土以及黏土，都会与砂石产生较为明显的粘结，这种情况会加剧收缩现象，也会使混凝土的抗拉强度以及抗冻性受到削弱，在抗裂过程中产生负面影响。因此，应尽量清除砂石中的泥土。工程中的含泥量被调整到1%～2%之间，最后通过计算和试配对混凝土配合比，其中的一部指标如下表所示。
表1 混凝土配合比参数
强度 抗渗 水泥标号 材料配比（kg·m-3） 粉煤灰 砂率 水灰比
等级 等级 水泥 砂 石子 水分
C25 S8 530 315 756 1124 181 7 38 0.54
C30 S6 310 770 1152 191
2.3重视浇筑方式，增强振捣
大体积防水混凝土浇筑技术在实际应用中，应该遵循总体、不间断的原则。然后参照相关的初凝时间、浇筑速率，对配制泵、浇筑数量、浇筑方式进行选择。在这种情况下，通常可以应用三种方式，具体如下：（1）参照分段方式，根据混凝土厚度和水化热释放的计算来决定分层的方式对混凝土进行划分，按照从下往上的方向，沿着斜坡的方向逐渐向后推进。（2）应该按照逐层的方式予以振实，确保每段混凝土在初凝的之前，彼此结合状态良好，避免施工缝的存在。（3）混凝土当中加入减水剂，适当放缓浇筑的速率。由于一般水泥水化热速度较快，让混凝土在各个时期都能释放热量，从而在一定程度上让混凝土内极限温度下降到新的水平，防范温度裂缝的产生。
使用插入式振动器，按照相关标准对振捣时间实施严格管控，尽量保证插入位置处于规则状态，防止漏振的情况发生，确保每次移动的长度在振动半径的1.5倍以下。在对混凝土的上层实施振捣的过程中，使振捣进入下层混凝土超过5cm，避免出现两层间接缝。并且要在混凝土天然斜坡的开端与尾端实施严格的捣振。让上下层的混凝土都处于较为密实的状态。注意在振动界限前，实施重复振捣，提升混凝土束缚力，让其具备较强的抗裂能力。
混凝土振捣完毕之后，要使用木杠对混凝土外表进行拍打，使其处于较为平整的状态，使用木抹子处理粗糙部分，当整体实现收水之后，重复进行处理，使外表形成毛面，防止初期裂缝出现。
2.4混凝土保养
2.4.1温度测算
对混凝土的核心温度进行测算，以此测算出混凝土最后的绝热温升，计算公式如下：
对上式进行分析，Th表示最后的绝热温升，T 表示入模温度，T表示核心温度，W代表单位混凝土耗费水泥量，Q是水泥类型水化热，C表示比热，加权平均直，通常设定为0.9，R表示混凝土比重， 表示降温系数。
2.4.2测温方式
选择类型为WMZK-01测温设备，其测温范围在-40℃到150℃之间。在每个测温位置埋下长度为0.6m的导线，按照每小时1根的频率进行预埋，测温开始之后，将设备测杆缠在导线之上，就可以对混凝土内部实施测温，对内外的温度同时展开测量，10分钟之后，可以获得数据。注意在混凝土浇筑12小时之后即开始测温活动，第一周每2小时测量1次。
2.4.3浇筑后温度应力计算
浇筑开始之后，龄期不断增加，内部温度开始呈现出逐渐下降的趋势，导致其应力出现相应改变，根据实际测量获得的温度信息，可以计算出对应龄期的温度应力。
2.4.4混凝土养护
主要方式有降温法和保温法。前者主要指的是借助一些技术手段，让混凝土内部的温度得到一定程度的降低，后者则是使用保温材料，让混凝土外部的温度处于一定水准，缩减内外温差。在实际工程使用草袋等物品对混凝土外表实施包裹，并以浇水的方式让其处于湿润的状态。实施维护，开展早期维护对混凝土日后使用功能的发挥十分重要，当然也同时需要注意后期的维护工作。
2.5深入说明
2.5.1环境温度和混凝土温度
环境温度会对混凝土温度的造成一定影响，内部温度属于水化热的绝热温升与其他各种类型温度的结合。气温高，混凝土温度自然也高，内部温度自然提升。在此种情况下，如果持续时间相对较长，那么就会在这样的情况下导致混凝土受损。但是如果环境温度处于较低的水平，那么在当前的情况下，就需要采取措施使入模温度以及搅拌温度得到提升。入模温度至少为10℃。当混凝土遭遇寒流时，温差则会相应增大。
对上述内容进行分析可知，大体积防水混凝土尽量不要安排在冬季进行施工，如果情况较为特殊，必需在冬季开工，保温措施一定要符合实际要求，否则很容易导致混凝土出现裂缝，影响建筑使用质量。
施工最佳时间应该是春、秋两季，这时的温度适合施工。施工时间尽量避开夏季，如遇高温天气，要采取措施进行降温，否则会导致混凝土出现裂缝。但是，如果工期恰巧赶在夏季，可以在早上或晚间温度较低的时间进行浇筑施工。需要注意的是，混凝土的材料、搅拌、运输、浇筑、保养等环节都要采取措施进行降温。
2.5.2环境温度影响混凝土之内的温度极限值出现的时间
水化热和环境温度之间存在一定关联，自然环境温度处于较高的状态，水化热产生的热量就很难释放出去。经过分析可知，自然温度越高，内部的温度极限值会越提前。
2.5.3振捣技术的改良
在对混凝土实施振捣之后，并不能让内部完全实现致密性良好的状态，仍然会存在一些气泡与细缝。粗骨料与钢筋之上仍然残留水分，对其与混凝土之间的粘结起到不利干扰，在浇筑完毕之后，应该在振动界限之前，再次实施振捣，能够在一定程度清楚沉陷造成的干扰。将塑性收缩的出现几率控制在较低水准，同时也能降低内部孔隙出现的几率。增强混凝土的致密性，让其抗渗性能也得到较大的提升。在对上层混凝土实施正式开始处理之前，应该对下部分的混凝土再次振捣，就能在施工完成之后，使两层混凝土实现较佳的结合，确保其质地较为均匀，采取这种措施可以使其抗压强度提升10%。
2.5.4大体积独立混凝土基础分析
对于体积较大的独立混凝土基础，比如，某电力企业的高炉基础要实现降温目的，可以预埋1到2层的管道，注入循环冷水以达到冷却降温的目的。当然，预埋位置需要结合施工具体情况，将通水设备埋在热量聚集且难以散发到外部的部位。
3结语
大体积防水混凝土浇筑技术最重要的就是解决裂缝问题。首先从原材料着手，使用相应的工艺实现对裂缝的防治，使用必要的养护手段，对混凝土实施保护，使其性能处于良好的状态，也可以使用较为明确的保温技术，调整混凝土内外温差，使其处于合理水平，避免裂缝出现。采取必要的保温措施，使混凝土内外的温差处于较为合理的水平，如此就能在当前的情况下更有效防止裂缝的出现。
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